Cooperative Optimal Coordination for Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Yang, Tao; Wu, Di; Ren, Wei

In this paper, we consider the optimal coordination problem for distributed energy resources (DERs) including distributed generators and energy storage devices. We propose an algorithm based on the push-sum and gradient method to optimally coordinate storage devices and distributed generators in a distributed manner. In the proposed algorithm, each DER only maintains a set of variables and updates them through information exchange with a few neighbors over a time-varying directed communication network. We show that the proposed distributed algorithm solves the optimal DER coordination problem if the time-varying directed communication network is uniformly jointly strongly connected, which is a mildmore » condition on the connectivity of communication topologies. The proposed distributed algorithm is illustrated and validated by numerical simulations.« less

Atmosphärisches Plasma in der Medizintechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beer, Thomas; Knospe, Alexander; Buske, Christian

Bei der Fertigung komplexer Bauteile werden immer häufiger unterschiedlichste Materialien zur Erfüllung der Funktion kombiniert. Kunststoff, Metall, Glas oder Keramik müssen miteinander verbunden werden. Dies gilt für die unterschiedlichsten Industriebereiche; von der Halbleiter-/Elektronikindustrie [1, 2] über die Automobilindustrie [3, 4] bis hin zur Medizintechnik werden für Verklebungs- [5], Bedruckungs-, Lackier- [6] und Anspritzprozesse optimal vorbehandelte Oberflächen benötigt.

Distributed Energy Resources and Dynamic Microgrid: An Integrated Assessment

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shang, Duo Rick

The overall goal of this thesis is to improve understanding in terms of the benefit of DERs to both utility and to electricity end-users when integrated in power distribution system. To achieve this goal, a series of two studies was conducted to assess the value of DERs when integrated with new power paradigms. First, the arbitrage value of DERs was examined in markets with time-variant electricity pricing rates (e.g., time of use, real time pricing) under a smart grid distribution paradigm. This study uses a stochastic optimization model to estimate the potential profit from electricity price arbitrage over a five-year period. The optimization process involves two types of PHEVs (PHEV-10, and PHEV-40) under three scenarios with different assumptions on technology performance, electricity market and PHEV owner types. The simulation results indicate that expected arbitrage profit is not a viable option to engage PHEVs in dispatching and in providing ancillary services without more favorable policy and PHEV battery technologies. Subsidy or change in electricity tariff or both are needed. Second, it examined the concept of dynamic microgrid as a measure to improve distribution resilience, and estimates the prices of this emerging service. An economic load dispatch (ELD) model is developed to estimate the market-clearing price in a hypothetical community with single bid auction electricity market. The results show that the electricity market clearing price on the dynamic microgrid is predominantly decided by power output and cost of electricity of each type of DGs. At circumstances where CHP is the only source, the electricity market clearing price in the island is even cheaper than the on-grid electricity price at normal times. Integration of PHEVs in the dynamic microgrid will increase electricity market clearing prices. It demonstrates that dynamic microgrid is an economically viable alternative to enhance grid resilience.

An Incentive-based Online Optimization Framework for Distribution Grids

DOE PAGES

Zhou, Xinyang; Dall'Anese, Emiliano; Chen, Lijun; ...

2017-10-09

This article formulates a time-varying social-welfare maximization problem for distribution grids with distributed energy resources (DERs) and develops online distributed algorithms to identify (and track) its solutions. In the considered setting, network operator and DER-owners pursue given operational and economic objectives, while concurrently ensuring that voltages are within prescribed limits. The proposed algorithm affords an online implementation to enable tracking of the solutions in the presence of time-varying operational conditions and changing optimization objectives. It involves a strategy where the network operator collects voltage measurements throughout the feeder to build incentive signals for the DER-owners in real time; DERs thenmore » adjust the generated/consumed powers in order to avoid the violation of the voltage constraints while maximizing given objectives. Stability of the proposed schemes is analytically established and numerically corroborated.« less

An Incentive-based Online Optimization Framework for Distribution Grids

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Zhou, Xinyang; Dall'Anese, Emiliano; Chen, Lijun

This article formulates a time-varying social-welfare maximization problem for distribution grids with distributed energy resources (DERs) and develops online distributed algorithms to identify (and track) its solutions. In the considered setting, network operator and DER-owners pursue given operational and economic objectives, while concurrently ensuring that voltages are within prescribed limits. The proposed algorithm affords an online implementation to enable tracking of the solutions in the presence of time-varying operational conditions and changing optimization objectives. It involves a strategy where the network operator collects voltage measurements throughout the feeder to build incentive signals for the DER-owners in real time; DERs thenmore » adjust the generated/consumed powers in order to avoid the violation of the voltage constraints while maximizing given objectives. Stability of the proposed schemes is analytically established and numerically corroborated.« less

Optimizing Power–Frequency Droop Characteristics of Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Guggilam, Swaroop S.; Zhao, Changhong; Dall Anese, Emiliano

This paper outlines a procedure to design power-frequency droop slopes for distributed energy resources (DERs) installed in distribution networks to optimally participate in primary frequency response. In particular, the droop slopes are engineered such that DERs respond in proportion to their power ratings and they are not unfairly penalized in power provisioning based on their location in the distribution network. The main contribution of our approach is that a guaranteed level of frequency regulation can be guaranteed at the feeder head, while ensuring that the outputs of individual DERs conform to some well-defined notion of fairness. The approach we adoptmore » leverages an optimization-based perspective and suitable linearizations of the power-flow equations to embed notions of fairness and information regarding the physics of the power flows within the distribution network into the droop slopes. Time-domain simulations from a differential algebraic equation model of the 39-bus New England test-case system augmented with three instances of the IEEE 37-node distribution-network with frequency-sensitive DERs are provided to validate our approach.« less

Applications of Optimal Building Energy System Selection and Operation

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Marnay, Chris; Stadler, Michael; Siddiqui, Afzal

2011-04-01

Berkeley Lab has been developing the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) for several years. Given load curves for energy services requirements in a building microgrid (u grid), fuel costs and other economic inputs, and a menu of available technologies, DER-CAM finds the optimum equipment fleet and its optimum operating schedule using a mixed integer linear programming approach. This capability is being applied using a software as a service (SaaS) model. Optimisation problems are set up on a Berkeley Lab server and clients can execute their jobs as needed, typically daily. The evolution of this approach is demonstrated bymore » description of three ongoing projects. The first is a public access web site focused on solar photovoltaic generation and battery viability at large commercial and industrial customer sites. The second is a building CO2 emissions reduction operations problem for a University of California, Davis student dining hall for which potential investments are also considered. And the third, is both a battery selection problem and a rolling operating schedule problem for a large County Jail. Together these examples show that optimization of building u grid design and operation can be effectively achieved using SaaS.« less

Control and Communication for a Secure and Reconfigurable Power Distribution System

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Giacomoni, Anthony Michael

A major transformation is taking place throughout the electric power industry to overlay existing electric infrastructure with advanced sensing, communications, and control system technologies. This transformation to a smart grid promises to enhance system efficiency, increase system reliability, support the electrification of transportation, and provide customers with greater control over their electricity consumption. Upgrading control and communication systems for the end-to-end electric power grid, however, will present many new security challenges that must be dealt with before extensive deployment and implementation of these technologies can begin. In this dissertation, a comprehensive systems approach is taken to minimize and prevent cyber-physical disturbances to electric power distribution systems using sensing, communications, and control system technologies. To accomplish this task, an intelligent distributed secure control (IDSC) architecture is presented and validated in silico for distribution systems to provide greater adaptive protection, with the ability to proactively reconfigure, and rapidly respond to disturbances. Detailed descriptions of functionalities at each layer of the architecture as well as the whole system are provided. To compare the performance of the IDSC architecture with that of other control architectures, an original simulation methodology is developed. The simulation model integrates aspects of cyber-physical security, dynamic price and demand response, sensing, communications, intermittent distributed energy resources (DERs), and dynamic optimization and reconfiguration. Applying this comprehensive systems approach, performance results for the IEEE 123 node test feeder are simulated and analyzed. The results show the trade-offs between system reliability, operational constraints, and costs for several control architectures and optimization algorithms. Additional simulation results are also provided. In particular, the advantages of an IDSC architecture are highlighted when an intermittent DER is present on the system.

Supply Chain Management (SCM) mit Kanban

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Beer, Anja; Dickmann, Eva; Dickmann, Philipp; Gerth, Wolf-Michael; Graßy, Mario; Herron, Colin; Schmidt, Peter; Seidl, Florian; Wittmann, Claus-Eduard

Nach Schätzungen von Mercer Management Consulting und dem Fraunhofer Institut wird der Wertschöpfungsanteil in der Automobilindustrie von durchschnittlich 35 % im Jahr 2002 auf 23 % im Jahr 2015 sinken [Merc 04]. Der Trend, die Produktionstiefe oder allgemeiner, die Wertschöpfungstiefe, zu reduzieren, hat zur Folge, dass die Kaufteile den größeren Teil der Wertschöpfung einnehmen. Die Optimierungspotentiale und der Einfluss auf die Kosten wandern immer mehr zu den Lieferanten, vor allem bei größeren Unternehmen oder Konzernen. Lieferanten-Philosophien, die auf oberflächlichen Verbindungen zu Lieferanten aufbauen, um immer optimal und schnell den günstigsten Teilepreis zu erhalten, haben sich in vielen Sparten oder Produktbereichen, z. B. im Maschinenbau, im besten Fall als kurzfristig erfolgreich erwiesen. Kooperative und nachhaltige Strategien sind der erfolgversprechendere Weg, zumindest mittelbis langfristig. In der Realität wird sehr wenig in Supply Chain-Konzepte investiert und die Umsetzungen sind daher vielmals oberflächlich.

The impact of short-term stochastic variability in solar irradiance on optimal microgrid design

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Schittekatte, Tim; Stadler, Michael; Cardoso, Gonçalo

2016-07-01

This paper proposes a new methodology to capture the impact of fast moving clouds on utility power demand charges observed in microgrids with photovoltaic (PV) arrays, generators, and electrochemical energy storage. It consists of a statistical approach to introduce sub-hourly events in the hourly economic accounting process. The methodology is implemented in the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM), a state of the art mixed integer linear model used to optimally size DER in decentralized energy systems. Results suggest that previous iterations of DER-CAM could undersize battery capacities. The improved model depicts more accurately the economic value of PVmore » as well as the synergistic benefits of pairing PV with storage.« less

Economic impact of V2G technology in a smart microgrid

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Anastasiadis, Anestis G.; Polyzakis, Apostolos; Vokas, Georgios A.

2018-05-01

With serious concerns on global warming and energy crisis, there are plenty of motivations for developing and commercializing plug-in Electric Vehicles (EVs). It is believed that substitution of EVs for conventional fuel vehicles can help reduce the greenhouse gases emission, increase the energy efficiency, enhance the integration of renewable energy, and so forth. These advantages originate from the double role of the electrical vehicle's battery. Thus, it may constitute firstly a controllable load that we are able to optimally control at convenient time frames and secondly, it may store and inject energy, acting as a storage device. Nowadays, a number of EVs use power grids around the world to charge and discharge their batteries. Smart Microgrids (SMs) seem to be the best solution for the management of modern Low Voltage (LV) grids with Distributed Energy Resources (DER) and EVs. Among these technologies, EVs pose both a risk by increasing the peak load as well as an opportunity for the existing energy management systems by charging and discharging electricity with the help of Vehicle-to-Grid (V2G) technology. The key to the implementation of V2G is how to effectively integrate information into energy conversion, transmission and distribution. V2G should be carried out within the framework of SM, so that the status information of power grid can be perceived. In this paper, a Low Voltage (LV) SM derived from an interconnection bus is considered which is characterized by the presence of DERs units and EVs. Firstly, an overview of plug in EV technologies is examined and then the main purpose of the paper is to investigate the effects of V2G charging and discharging strategies in a SM. With EVs and absence of DERs is considered as the base case. For each scenario, two different charging technologies are examined (Dump Charging and V2G) in terms of operational cost. All data are taken from Hellenic Distribution/Transmission System Operators and Hellenic Operator of Electricity Market. Matlab software is used for all cases of studies.

Analysis and Application of Microgrids

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yue, Lu

New trends of generating electricity locally and utilizing non-conventional or renewable energy sources have attracted increasing interests due to the gradual depletion of conventional fossil fuel energy sources. The new type of power generation is called Distributed Generation (DG) and the energy sources utilized by Distributed Generation are termed Distributed Energy Sources (DERs). With DGs embedded in the distribution networks, they evolve from passive distribution networks to active distribution networks enabling bidirectional power flows in the networks. Further incorporating flexible and intelligent controllers and employing future technologies, active distribution networks will turn to a Microgrid. A Microgrid is a small-scale, low voltage Combined with Heat and Power (CHP) supply network designed to supply electrical and heat loads for a small community. To further implement Microgrids, a sophisticated Microgrid Management System must be integrated. However, due to the fact that a Microgrid has multiple DERs integrated and is likely to be deregulated, the ability to perform real-time OPF and economic dispatch with fast speed advanced communication network is necessary. In this thesis, first, problems such as, power system modelling, power flow solving and power system optimization, are studied. Then, Distributed Generation and Microgrid are studied and reviewed, including a comprehensive review over current distributed generation technologies and Microgrid Management Systems, etc. Finally, a computer-based AC optimization method which minimizes the total transmission loss and generation cost of a Microgrid is proposed and a wireless communication scheme based on synchronized Code Division Multiple Access (sCDMA) is proposed. The algorithm is tested with a 6-bus power system and a 9-bus power system.

Optimal Operation and Dispatch of Voltage Regulation Devices Considering High Penetrations of Distributed Photovoltaic Generation

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Mather, Barry A; Hodge, Brian S; Cho, Gyu-Jung

Voltage regulation devices have been traditionally installed and utilized to support distribution voltages. Installations of distributed energy resources (DERs) in distribution systems are rapidly increasing, and many of these generation resources have variable and uncertain power output. These generators can significantly change the voltage profile for a feeder; therefore, in the distribution system planning stage of the optimal operation and dispatch of voltage regulation devices, possible high penetrations of DERs should be considered. In this paper, we model the IEEE 34-bus test feeder, including all essential equipment. An optimization method is adopted to determine the optimal siting and operation ofmore » the voltage regulation devices in the presence of distributed solar power generation. Finally, we verify the optimal configuration of the entire system through the optimization and simulation results.« less

10. Freiburger Symposium 2011 der SCG-Division Industrielle Chemie Technology Progress, Success Key for our Production Sites.

PubMed

Naef, Olivier

2012-01-01

This short paper presents the abstracts of the different presentations during 10. Freiburger Symposium 2011 der SCG-Division Industrielle Chemie: Technology Progress, Success key for our production sites held Thursday and Friday, September 29 and 30, 2011 at the Ecole d'ingénieurs et d'architectes de Fribourg (Switzerland).

Regler

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wellenreuther, Günter; Zastrow, Dieter

Aufgabe der Regler ist es, bei Abweichung der Regelgröße x von der Führungsgröße w die Reglerausgangsgröße y R so zu verändern, dass die Regelgröße x in möglichst kurzer Zeit optimal an die Führungsgröße w angeglichen wird. Ursache für die Abweichung kann eine aufgetretene Störgröße z oder die veränderte Führungsgröße w sein.

Advanced Communication and Control Solutions of Distributed Energy Resources (DER)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Asgeirsson, Haukur; Seguin, Richard; Sherding, Cameron

2007-01-10

This report covers work performed in Phase II of a two phase project whose objective was to demonstrate the aggregation of multiple Distributed Energy Resources (DERs) and to offer them into the energy market. The Phase I work (DE-FC36-03CH11161) created an integrated, but distributed, system and procedures to monitor and control multiple DERs from numerous manufacturers connected to the electric distribution system. Procedures were created which protect the distribution network and personnel that may be working on the network. Using the web as the communication medium for control and monitoring of the DERs, the integration of information and security wasmore » accomplished through the use of industry standard protocols such as secure SSL,VPN and ICCP. The primary objective of Phase II was to develop the procedures for marketing the power of the Phase I aggregated DERs in the energy market, increase the number of DER units, and implement the marketing procedures (interface with ISOs) for the DER generated power. The team partnered with the Midwest Independent System Operator (MISO), the local ISO, to address the energy market and demonstrate the economic dispatch of DERs in response to market signals. The selection of standards-based communication technologies offers the ability of the system to be deployed and integrated with other utilities’ resources. With the use of a data historian technology to facilitate the aggregation, the developed algorithms and procedures can be verified, audited, and modified. The team has demonstrated monitoring and control of multiple DERs as outlined in phase I report including procedures to perform these operations in a secure and safe manner. In Phase II, additional DER units were added. We also expanded on our phase I work to enhance communication security and to develop the market model of having DERs, both customer and utility owned, participate in the energy market. We are proposing a two-part DER energy market model--a utility need business model and an independent energy aggregator-business model. The approach of developing two group models of DER energy participation in the market is unique. The Detroit Edison (DECo, Utility)-led team includes: DTE Energy Technologies (Dtech, DER provider), Electrical Distribution Design (EDD, Virginia Tech company supporting EPRI’s Distribution Engineering Workstation, DEW), Systems Integration Specialists Company (SISCO, economic scheduling and real-time protocol integrator), and OSIsoft (PI software system for managing real-time information). This team is focused on developing the application engineering, including software systems necessary for DER’s integration, control and sale into the market place. Phase II Highlights Installed and tested an ICCP link with SSL (security) between DECo, the utility, and DTE Energy Technologies (DTECH), the aggregator, making DER data available to the utility for both monitoring and control. Installed and tested PI process book with circuit & DER operational models for DECo SOC/ROC operator’s use for monitoring of both utility circuit and customer DER parameters. The PI Process Book models also included DER control for the DECo SOC/ROC operators, which was tested and demonstrated control. The DER Tagging and Operating Procedures were developed, which allowed that control to be done in a safe manner, were modified for required MOC/MISO notification procedures. The Distribution Engineering Workstation (DEW) was modified to include temperature normalized load research statistics, using a 30 hour day-ahead weather feed. This allowed day-ahead forecasting of the customer load profile and the entire circuit to determine overload and low voltage problems. This forecast at the point of common coupling was passed to DTech DR SOC for use in their economic dispatch algorithm. Standard Work Instructions were developed for DER notification, sale, and operation into the MISO market. A software mechanism consisting of a suite of new and revised functionality was developed that integrated with the local ISO such that offers can be made electronically without human intervention. A suite of software was developed by DR SOC enabling DER usage in real time and day-ahead: Generation information file exchange with PI and the utility power flow A utility day-ahead information file Energy Offer Web Service Market Result Web Service Real-Time Meter Data Web Service Real-Time Notification Web Service Registered over 20 DER with MISO in Demand Response Market and demonstrated electronic sale to MISO.« less

Feedback-Based Projected-Gradient Method for Real-Time Optimization of Aggregations of Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Bernstein, Andrey; Simonetto, Andrea

This paper develops an online optimization method to maximize operational objectives of distribution-level distributed energy resources (DERs), while adjusting the aggregate power generated (or consumed) in response to services requested by grid operators. The design of the online algorithm is based on a projected-gradient method, suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. By virtue of this approach, the resultant algorithm can cope with inaccuracies in the representation of the AC power flows, it avoids pervasive metering to gather the state of noncontrollable resources, and it naturally lends itself to a distributed implementation. Optimality claimsmore » are established in terms of tracking of the solution of a well-posed time-varying convex optimization problem.« less

Feedback-Based Projected-Gradient Method For Real-Time Optimization of Aggregations of Energy Resources: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Bernstein, Andrey; Simonetto, Andrea

This paper develops an online optimization method to maximize the operational objectives of distribution-level distributed energy resources (DERs) while adjusting the aggregate power generated (or consumed) in response to services requested by grid operators. The design of the online algorithm is based on a projected-gradient method, suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. By virtue of this approach, the resultant algorithm can cope with inaccuracies in the representation of the AC power, it avoids pervasive metering to gather the state of noncontrollable resources, and it naturally lends itself to a distributed implementation. Optimality claimsmore » are established in terms of tracking of the solution of a well-posed time-varying optimization problem.« less

Optimal Item Pool Design for a Highly Constrained Computerized Adaptive Test

ERIC Educational Resources Information Center

He, Wei

2010-01-01

Item pool quality has been regarded as one important factor to help realize enhanced measurement quality for the computerized adaptive test (CAT) (e.g., Flaugher, 2000; Jensema, 1977; McBride & Wise, 1976; Reckase, 1976; 2003; van der Linden, Ariel, & Veldkamp, 2006; Veldkamp & van der Linden, 2000; Xing & Hambleton, 2004). However, studies are…

Multiple response optimization for high efficiency energy saving treatment of rhodamine B wastewater in a three-dimensional electrochemical reactor.

PubMed

Ji, Jing; Liu, Yang; Yang, Xue-Yuan; Xu, Juan; Li, Xiu-Yan

2018-07-15

The removal of high-concentration rhodamine B (RhB) wastewater was investigated in a three-dimensional electrochemical reactor (3DER) packed with granular activated carbon (GAC) particle electrodes. Response surface methodology (RSM) coupled with grey relational analysis (GRA) was used to evaluate the effects of voltage, initial pH, aeration rate and NaCl dosage on RhB removal and energy consumption of the 3DER. The optimal conditions were determined as voltage 7.25 V, pH 5.99, aeration rate 151.13 mL/min, and NaCl concentration 0.11 mol/L. After 30 min electrolysis, COD removal rate could arrive at 60.13% with an extremely low energy consumption of 6.22 kWh/kg COD. The voltage and NaCl were demonstrated to be the most significant factors affecting the COD removal and energy consumption of 3DER. The intermediates generated during the treatment process were identified and the possible degradation pathway of RhB was proposed. It is worth noting that 3DER also showed an excellent performance in total nitrogen (TN) removal under the optimal condition. The activated chlorine generated from chloride had great contributions to eliminate carbon and nitrogen of RhB wastewater. The treatment effluent had a good biodegradability, which was suitable for subsequent biological treatment. Copyright © 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Air quality impacts of distributed energy resources implemented in the northeastern United States.

PubMed

Carreras-Sospedra, Marc; Dabdub, Donald; Brouwer, Jacob; Knipping, Eladio; Kumar, Naresh; Darrow, Ken; Hampson, Anne; Hedman, Bruce

2008-07-01

Emissions from the potential installation of distributed energy resources (DER) in the place of current utility-scale power generators have been introduced into an emissions inventory of the northeastern United States. A methodology for predicting future market penetration of DER that considers economics and emission factors was used to estimate the most likely implementation of DER. The methodology results in spatially and temporally resolved emission profiles of criteria pollutants that are subsequently introduced into a detailed atmospheric chemistry and transport model of the region. The DER technology determined by the methodology includes 62% reciprocating engines, 34% gas turbines, and 4% fuel cells and other emerging technologies. The introduction of DER leads to retirement of 2625 MW of existing power plants for which emissions are removed from the inventory. The air quality model predicts maximum differences in air pollutant concentrations that are located downwind from the central power plants that were removed from the domain. Maximum decreases in hourly peak ozone concentrations due to DER use are 10 ppb and are located over the state of New Jersey. Maximum decreases in 24-hr average fine particulate matter (PM2.5) concentrations reach 3 microg/m3 and are located off the coast of New Jersey and New York. The main contribution to decreased PM2.5 is the reduction of sulfate levels due to significant reductions in direct emissions of sulfur oxides (SO(x)) from the DER compared with the central power plants removed. The scenario presented here represents an accelerated DER penetration case with aggressive emission reductions due to removal of highly emitting power plants. Such scenario provides an upper bound for air quality benefits of DER implementation scenarios.

Modelling Framework and the Quantitative Analysis of Distributed Energy Resources in Future Distribution Networks

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Han, Xue; Sandels, Claes; Zhu, Kun; Nordström, Lars

2013-08-01

There has been a large body of statements claiming that the large-scale deployment of Distributed Energy Resources (DERs) could eventually reshape the future distribution grid operation in numerous ways. Thus, it is necessary to introduce a framework to measure to what extent the power system operation will be changed by various parameters of DERs. This article proposed a modelling framework for an overview analysis on the correlation between DERs. Furthermore, to validate the framework, the authors described the reference models of different categories of DERs with their unique characteristics, comprising distributed generation, active demand and electric vehicles. Subsequently, quantitative analysis was made on the basis of the current and envisioned DER deployment scenarios proposed for Sweden. Simulations are performed in two typical distribution network models for four seasons. The simulation results show that in general the DER deployment brings in the possibilities to reduce the power losses and voltage drops by compensating power from the local generation and optimizing the local load profiles.

Microgrids and distributed generation systems: Control, operation, coordination and planning

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Che, Liang

Distributed Energy Resources (DERs) which include distributed generations (DGs), distributed energy storage systems, and adjustable loads are key components in microgrid operations. A microgrid is a small electric power system integrated with on-site DERs to serve all or some portion of the local load and connected to the utility grid through the point of common coupling (PCC). Microgrids can operate in both grid-connected mode and island mode. The structure and components of hierarchical control for a microgrid at Illinois Institute of Technology (IIT) are discussed and analyzed. Case studies would address the reliable and economic operation of IIT microgrid. The simulation results of IIT microgrid operation demonstrate that the hierarchical control and the coordination strategy of distributed energy resources (DERs) is an effective way of optimizing the economic operation and the reliability of microgrids. The benefits and challenges of DC microgrids are addressed with a DC model for the IIT microgrid. We presented the hierarchical control strategy including the primary, secondary, and tertiary controls for economic operation and the resilience of a DC microgrid. The simulation results verify that the proposed coordinated strategy is an effective way of ensuring the resilient response of DC microgrids to emergencies and optimizing their economic operation at steady state. The concept and prototype of a community microgrid that interconnecting multiple microgrids in a community are proposed. Two works are conducted. For the coordination, novel three-level hierarchical coordination strategy to coordinate the optimal power exchanges among neighboring microgrids is proposed. For the planning, a multi-microgrid interconnection planning framework using probabilistic minimal cut-set (MCS) based iterative methodology is proposed for enhancing the economic, resilience, and reliability signals in multi-microgrid operations. The implementation of high-reliability microgrids requires proper protection schemes that effectively function in both grid-connected and island modes. This chapter presents a communication-assisted four-level hierarchical protection strategy for high-reliability microgrids, and tests the proposed protection strategy based on a loop structured microgrid. The simulation results demonstrate the proposed strategy to be an effective and efficient option for microgrid protection. Additionally, microgrid topology ought to be optimally planned. To address the microgrid topology planning, a graph-partitioning and integer-programming integrated methodology is proposed. This work is not included in the dissertation. Interested readers can refer to our related publication.

Dynamic Power Distribution System Management With a Locally Connected Communication Network

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Kaiqing; Basar, Tamer

Coordinated optimization and control of distribution-level assets can enable a reliable and optimal integration of massive amount of distributed energy resources (DERs) and facilitate distribution system management (DSM). Accordingly, the objective is to coordinate the power injection at the DERs to maintain certain quantities across the network, e.g., voltage magnitude, line flows, or line losses, to be close to a desired profile. By and large, the performance of the DSM algorithms has been challenged by two factors: i) the possibly non-strongly connected communication network over DERs that hinders the coordination; ii) the dynamics of the real system caused by themore » DERs with heterogeneous capabilities, time-varying operating conditions, and real-time measurement mismatches. In this paper, we investigate the modeling and algorithm design and analysis with the consideration of these two factors. In particular, a game theoretic characterization is first proposed to account for a locally connected communication network over DERs, along with the analysis of the existence and uniqueness of the Nash equilibrium (NE) therein. To achieve the equilibrium in a distributed fashion, a projected-gradient-based asynchronous DSM algorithm is then advocated. The algorithm performance, including the convergence speed and the tracking error, is analytically guaranteed under the dynamic setting. Extensive numerical tests on both synthetic and realistic cases corroborate the analytical results derived.« less

Distributed Energy Resources Customer Adoption Model Plus (DER-CAM+), Version 1.0.0

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, Michael; Cardorso, Goncalo; Mashayekh, Salman

DER-CAM+ v1.0.0 is internally referred to as DER-CAM v5.0.0. Due to fundamental changes from previous versions, a new name (DER-CAM+) will be used for DER-CAM version 5.0.0 and above. DER-CAM+ is a Decision Support Tool for Decentralized Energy Systems that has been tailored for microgrid applications, and now explicitly considers electrical and thermal networks within a microgrid, ancillary services, and operating reserve. DER-CAM was initially created as an exclusively economic energy model, able to find the cost minimizing combination and operation profile of a set of DER technologies that meet energy loads of a building or microgrid for a typicalmore » test year. The previous versions of DER-CAM were formulated without modeling the electrical/thermal networks within the microgrid, and hence, used aggregate single-node approaches. Furthermore, they were not able to consider operating reserve constraints, and microgrid revenue streams from participating in ancillary services markets. This new version DER-CAM+ considers these issues by including electrical power flow and thermal flow equations and constraints in the microgrid, revenues from various ancillary services markets, and operating reserve constraints.« less

DMS Advanced Applications for Accommodating High Penetrations of DERs and Microgrids: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Pratt, Annabelle; Veda, Santosh; Maitra, Arindam

Efficient and effective management of the electrical distribution system requires an integrated system approach for Distribution Management Systems (DMS), Distributed Energy Resources (DERs), Distributed Energy Resources Management System (DERMS), and microgrids to work in harmony. This paper highlights some of the outcomes from a U.S. Department of Energy (DOE), Office of Electricity (OE) project, including 1) Architecture of these integrated systems, and 2) Expanded functions of two example DMS applications, Volt-VAR optimization (VVO) and Fault Location, Isolation and Service Restoration (FLISR), to accommodate DER. For these two example applications, the relevant DER Group Functions necessary to support communication between DMSmore » and Microgrid Controller (MC) in grid-tied mode are identified.« less

Quantum synchronization of quantum van der Pol oscillators with trapped ions.

PubMed

Lee, Tony E; Sadeghpour, H R

2013-12-06

The van der Pol oscillator is the prototypical self-sustained oscillator and has been used to model nonlinear behavior in biological and other classical processes. We investigate how quantum fluctuations affect phase locking of one or many van der Pol oscillators. We find that phase locking is much more robust in the quantum model than in the equivalent classical model. Trapped-ion experiments are ideally suited to simulate van der Pol oscillators in the quantum regime via sideband heating and cooling of motional modes. We provide realistic experimental parameters for 171Yb+ achievable with current technology.

Distributed Energy Systems: Security Implications of the Grid of the Future

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stamber, Kevin L.; Kelic, Andjelka; Taylor, Robert A.

2017-01-01

Distributed Energy Resources (DER) are being added to the nation's electric grid, and as penetration of these resources increases, they have the potential to displace or offset large-scale, capital-intensive, centralized generation. Integration of DER into operation of the traditional electric grid requires automated operational control and communication of DER elements, from system measurement to control hardware and software, in conjunction with a utility's existing automated and human-directed control of other portions of the system. Implementation of DER technologies suggests a number of gaps from both a security and a policy perspective. This page intentionally left blank.

Dynamic ADMM for Real-Time Optimal Power Flow

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Yijian; Hong, Mingyi

This paper considers distribution networks featuring distributed energy resources (DERs), and develops a dynamic optimization method to maximize given operational objectives in real time while adhering to relevant network constraints. The design of the dynamic algorithm is based on suitable linearization of the AC power flow equations, and it leverages the so-called alternating direction method of multipliers (ADMM). The steps of the ADMM, however, are suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. With the aid of these measurements, the resultant algorithm can enforce given operational constraints in spite of inaccuracies in the representation ofmore » the AC power flows, and it avoids ubiquitous metering to gather the state of noncontrollable resources. Optimality and convergence of the proposed algorithm are established in terms of tracking of the solution of a convex surrogate of the AC optimal power flow problem.« less

Dynamic ADMM for Real-Time Optimal Power Flow: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhang, Yijian; Hong, Mingyi

This paper considers distribution networks featuring distributed energy resources (DERs), and develops a dynamic optimization method to maximize given operational objectives in real time while adhering to relevant network constraints. The design of the dynamic algorithm is based on suitable linearizations of the AC power flow equations, and it leverages the so-called alternating direction method of multipliers (ADMM). The steps of the ADMM, however, are suitably modified to accommodate appropriate measurements from the distribution network and the DERs. With the aid of these measurements, the resultant algorithm can enforce given operational constraints in spite of inaccuracies in the representation ofmore » the AC power flows, and it avoids ubiquitous metering to gather the state of non-controllable resources. Optimality and convergence of the propose algorithm are established in terms of tracking of the solution of a convex surrogate of the AC optimal power flow problem.« less

Optimal Regulation of Virtual Power Plants

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall Anese, Emiliano; Guggilam, Swaroop S.; Simonetto, Andrea

This paper develops a real-time algorithmic framework for aggregations of distributed energy resources (DERs) in distribution networks to provide regulation services in response to transmission-level requests. Leveraging online primal-dual-type methods for time-varying optimization problems and suitable linearizations of the nonlinear AC power-flow equations, we believe this work establishes the system-theoretic foundation to realize the vision of distribution-level virtual power plants. The optimization framework controls the output powers of dispatchable DERs such that, in aggregate, they respond to automatic-generation-control and/or regulation-services commands. This is achieved while concurrently regulating voltages within the feeder and maximizing customers' and utility's performance objectives. Convergence andmore » tracking capabilities are analytically established under suitable modeling assumptions. Simulations are provided to validate the proposed approach.« less

Adsorbed Natural Gas Storage in Optimized High Surface Area Microporous Carbon

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Romanos, Jimmy; Rash, Tyler; Nordwald, Erik; Shocklee, Joshua Shawn; Wexler, Carlos; Pfeifer, Peter

2011-03-01

Adsorbed natural gas (ANG) is an attractive alternative technology to compressed natural gas (CNG) or liquefied natural gas (LNG) for the efficient storage of natural gas, in particular for vehicular applications. In adsorbants engineered to have pores of a few molecular diameters, a strong van der Walls force allows reversible physisorption of methane at low pressures and room temperature. Activated carbons were optimized for storage by varying KOH:C ratio and activation temperature. We also consider the effect of mechanical compression of powders to further enhance the volumetric storage capacity. We will present standard porous material characterization (BET surface area and pore-size distribution from subcritical N2 adsorption) and methane isotherms up to 250 bar at 293K. At sufficiently high pressure, specific surface area, methane binding energy and film density can be extracted from supercritical methane adsorption isotherms. Research supported by the California Energy Commission (500-08-022).

Optimizing Protein-Protein van der Waals Interactions for the AMBER ff9x/ff12 Force Field.

PubMed

Chapman, Dail E; Steck, Jonathan K; Nerenberg, Paul S

2014-01-14

The quality of molecular dynamics (MD) simulations relies heavily on the accuracy of the underlying force field. In recent years, considerable effort has been put into developing more accurate dihedral angle potentials for MD force fields, but relatively little work has focused on the nonbonded parameters, many of which are two decades old. In this work, we assess the accuracy of protein-protein van der Waals interactions in the AMBER ff9x/ff12 force field. Across a test set of 44 neat organic liquids containing the moieties present in proteins, we find root-mean-square (RMS) errors of 1.26 kcal/mol in enthalpy of vaporization and 0.36 g/cm(3) in liquid densities. We then optimize the van der Waals radii and well depths for all of the relevant atom types using these observables, which lowers the RMS errors in enthalpy of vaporization and liquid density of our validation set to 0.59 kcal/mol (53% reduction) and 0.019 g/cm(3) (46% reduction), respectively. Limitations in our parameter optimization were evident for certain atom types, however, and we discuss the implications of these observations for future force field development.

Titanisierung von Implantatoberflächen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zimmermann, Hanngörg; Heinlein, Markus; Guldner, Norbert W.

Titan gilt seit Jahrzehnten als einer der wichtigsten Implantatwerkstoffe in der Medizin. Neben den guten mechanischen Eigenschaften (Leichtigkeit, hohe Festigkeit etc.), besitzen Titanimplantate vor allem eine hervorragende Körperverträglichkeit, so dass die Implantate optimal in den humanen Organismus integriert werden [1]. Ist jedoch aufgrund der Anforderungen an das Implantat eine hohe Flexibilität und/ oder Elastizität gefragt, so scheidet der Werkstoff Titan aufgrund seiner spröden und unflexiblen Materialeigenschaften aus. Die Folge ist der Einsatz von Implantatmaterialien, sowohl künstlichen als auch biologischen Ursprungs, welche nicht selten eine unzureichende Biokompatibilität aufweisen und somit zu Fremdköper- und immunologischen Reaktionen und Einkapselung des Implantates führen können. Die Erhöhung der Körperverträglichkeit, eine Adaption an das biologische Umfeld und eine hohe Biokompatibilität sind demzufolge die wichtigsten Eigenschaften bei der bedarfsgerechten Herstellung von Implantaten und Implantatoberflächen. Zur Gestaltung von innovativen, biokompatiblen Oberflächen stehen unterschiedliche technische Lösungsansätze zur Verfügung. Zum einen besteht die Möglichkeit, geeignete Oberflächeneigenschaften aus dem Grundmaterial selbst zu optimieren. Dies geschieht unter anderem durch Modifikation der Werkstoffoberflächen in Form von Texturierungen und Oberflächenrauhigkeiten. Zum anderen können die Oberflächeneigenschaften unabhängig von denen des Trägermaterials gestaltet werden. Durch Funktionalisierung der Oberflächen mit geeigneten Beschichtungen oder der Zugabe von Medikamenten (Drug Eluting) werden die Kunststoffimplantate dahingehend verändert, dass eine Steigerung der Körperakzeptanz erreicht wird. Die Titanbeschichtung von Implantatoberflächen kombiniert die positiven Materialeigenschaften von Titan und Polymer.

Costs and Operating Dynamics of Integrating Distributed Energy Resources in Commercial and Industrial Buildings with Electric Vehicle Charging

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Flores, Robert Joseph

Growing concerns over greenhouse gas and pollutant emissions have increased the pressure to shift energy conversion paradigms from current forms to more sustainable methods, such as through the use of distributed energy resources (DER) at industrial and commercial buildings. This dissertation is concerned with the optimal design and dispatch of a DER system installed at an industrial or commercial building. An optimization model that accurately captures typical utility costs and the physical constraints of a combined cooling, heating, and power (CCHP) system is designed to size and operate a DER system at a building. The optimization model is then used with cooperative game theory to evaluate the financial performance of a CCHP investment. The CCHP model is then modified to include energy storage, solar powered generators, alternative fuel sources, carbon emission limits, and building interactions with public and fleet PEVs. Then, a separate plugin electric vehicle (PEV) refueling model is developed to determine the cost to operate a public Level 3 fast charging station. The CCHP design and dispatch results show the size of the building load and consistency of the thermal loads are critical to positive financial performance. While using the CCHP system to produce cooling can provide savings, heat production drives positive financial performance. When designing the DER system to reduce carbon emissions, the use of renewable fuels can allow for a gas turbine system with heat recovery to reduce carbon emissions for a large university by 67%. Further reductions require large photovoltaic installations coupled with energy storage or the ability to export electricity back to the grid if costs are to remain relatively low. When considering Level 3 fast charging equipment, demand charges at low PEV travel levels are sufficiently high to discourage adoption. Integration of the equipment can reduce demand charge costs only if the building maximum demand does not coincide with PEV refueling. Electric vehicle refueling does not typically affect DER design at low PEV travel levels, but can as electric vehicle travel increases. However, as PEV travel increases, the stochastic nature of PEV refueling disappears, and the optimization problem may become deterministic.

Energy Policy Case Study - California: Renewables and Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Homer, Juliet S.; Bender, Sadie R.; Weimar, Mark R.

2016-09-19

The purpose of this document is to present a case study of energy policies in California related to power system transformation and renewable and distributed energy resources (DERs). Distributed energy resources represent a broad range of technologies that can significantly impact how much, and when, electricity is demanded from the grid. Key policies and proceedings related to power system transformation and DERs are grouped into the following categories: 1.Policies that support achieving environmental and climate goals 2.Policies that promote deployment of DERs 3.Policies that support reliability and integration of DERs 4.Policies that promote market animation and support customer choice. Majormore » challenges going forward are forecasting and modeling DERs, regulatory and utility business model issues, reliability, valuation and pricing, and data management and sharing.« less

Initiative Within the Philosophy of Auftragstaktik: Determining Factors of the Understanding of Initiative in the German Army, 1806-1955

DTIC Science & Technology

2015-01-01

Führung und Gefecht der verbundenen Waffen (Com- mand and Combat Employment of the Combined Arms).7 Part One of the manual was published in 1921 and...der verbundenen Waffen mar- ked the German Army’s transition into modern doctrine. No longer was the capstone doctrine predominantly an infantry...the Führung und Gefecht der verbundenen Waffen according to contemporary levels of technological development achieved by 1933.17 More significant from

Design of Distributed Controllers Seeking Optimal Power Flow Solutions Under Communication Constraints

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall'Anese, Emiliano; Simonetto, Andrea; Dhople, Sairaj

This paper focuses on power distribution networks featuring inverter-interfaced distributed energy resources (DERs), and develops feedback controllers that drive the DER output powers to solutions of time-varying AC optimal power flow (OPF) problems. Control synthesis is grounded on primal-dual-type methods for regularized Lagrangian functions, as well as linear approximations of the AC power-flow equations. Convergence and OPF-solution-tracking capabilities are established while acknowledging: i) communication-packet losses, and ii) partial updates of control signals. The latter case is particularly relevant since it enables asynchronous operation of the controllers where DER setpoints are updated at a fast time scale based on local voltagemore » measurements, and information on the network state is utilized if and when available, based on communication constraints. As an application, the paper considers distribution systems with high photovoltaic integration, and demonstrates that the proposed framework provides fast voltage-regulation capabilities, while enabling the near real-time pursuit of solutions of AC OPF problems.« less

Design of Distributed Controllers Seeking Optimal Power Flow Solutions under Communication Constraints: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall'Anese, Emiliano; Simonetto, Andrea; Dhople, Sairaj

This paper focuses on power distribution networks featuring inverter-interfaced distributed energy resources (DERs), and develops feedback controllers that drive the DER output powers to solutions of time-varying AC optimal power flow (OPF) problems. Control synthesis is grounded on primal-dual-type methods for regularized Lagrangian functions, as well as linear approximations of the AC power-flow equations. Convergence and OPF-solution-tracking capabilities are established while acknowledging: i) communication-packet losses, and ii) partial updates of control signals. The latter case is particularly relevant since it enables asynchronous operation of the controllers where DER setpoints are updated at a fast time scale based on local voltagemore » measurements, and information on the network state is utilized if and when available, based on communication constraints. As an application, the paper considers distribution systems with high photovoltaic integration, and demonstrates that the proposed framework provides fast voltage-regulation capabilities, while enabling the near real-time pursuit of solutions of AC OPF problems.« less

Review of Radar Absorbing Materials

DTIC Science & Technology

2005-01-01

Symposium, 1990. AP-S. Merging technologies for the 90’s. Digest 1990, 3, 1212. (30) Nortier, J. R., Van der Neut , C.A., Baker, D.E. Microwave Journal...1987, 219. (31) Kasevich, R. S.; Broderick, F., US Patent 5223849. 1993. (32) Van Der Plas, G., Barel, A., Schweicher, E. Antennas and Propagation

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Johnson, Jay Tillay

For three years, Sandia National Laboratories, Georgia Institute of Technology, and University of Illinois at Urbana-Champaign investigated a smart grid vision in which renewable-centric Virtual Power Plants (VPPs) provided ancillary services with interoperable distributed energy resources (DER). This team researched, designed, built, and evaluated real-time VPP designs incorporating DER forecasting, stochastic optimization, controls, and cyber security to construct a system capable of delivering reliable ancillary services, which have been traditionally provided by large power plants or other dedicated equipment. VPPs have become possible through an evolving landscape of state and national interconnection standards, which now require DER to include grid-supportmore » functionality and communications capabilities. This makes it possible for third party aggregators to provide a range of critical grid services such as voltage regulation, frequency regulation, and contingency reserves to grid operators. This paradigm (a) enables renewable energy, demand response, and energy storage to participate in grid operations and provide grid services, (b) improves grid reliability by providing additional operating reserves for utilities, independent system operators (ISOs), and regional transmission organization (RTOs), and (c) removes renewable energy high-penetration barriers by providing services with photovoltaics and wind resources that traditionally were the jobs of thermal generators. Therefore, it is believed VPP deployment will have far-reaching positive consequences for grid operations and may provide a robust pathway to high penetrations of renewables on US power systems. In this report, we design VPPs to provide a range of grid-support services and demonstrate one VPP which simultaneously provides bulk-system energy and ancillary reserves.« less

IEEE 1547 Standards Advancing Grid Modernization

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Basso, Thomas; Chakraborty, Sudipta; Hoke, Andy

Technology advances including development of advanced distributed energy resources (DER) and grid-integrated operations and controls functionalities have surpassed the requirements in current standards and codes for DER interconnection with the distribution grid. The full revision of IEEE Standards 1547 (requirements for DER-grid interconnection and interoperability) and 1547.1 (test procedures for conformance to 1547) are establishing requirements and best practices for state-of-the-art DER including variable renewable energy sources. The revised standards will also address challenges associated with interoperability and transmission-level effects, in addition to strictly addressing the distribution grid needs. This paper provides the status and future direction of the ongoingmore » development focus for the 1547 standards.« less

Enhanced Chiral Discriminatory van der Waals Interactions Mediated by Chiral Surfaces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Barcellona, Pablo; Safari, Hassan; Salam, A.; Buhmann, Stefan Yoshi

2017-05-01

We predict a discriminatory interaction between a chiral molecule and an achiral molecule which is mediated by a chiral body. To achieve this, we generalize the van der Waals interaction potential between two ground-state molecules with electric, magnetic, and chiral response to nontrivial environments. The force is evaluated using second-order perturbation theory with an effective Hamiltonian. Chiral media enhance or reduce the free interaction via many-body interactions, making it possible to measure the chiral contributions to the van der Waals force with current technology. The van der Waals interaction is discriminatory with respect to enantiomers of different handedness and could be used to separate enantiomers. We also suggest a specific geometric configuration where the electric contribution to the van der Waals interaction is zero, making the chiral component the dominant effect.

Deep Energy Retrofits - Eleven California Case Studies

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Less, Brennan; Fisher, Jeremy; Walker, Iain

2012-10-01

This research documents and demonstrates viable approaches using existing materials, tools and technologies in owner-conducted deep energy retrofits (DERs). These retrofits are meant to reduce energy use by 70% or more, and include extensive upgrades to the building enclosure, heating, cooling and hot water equipment, and often incorporate appliance and lighting upgrades as well as the addition of renewable energy. In this report, 11 Northern California (IECC climate zone 3) DER case studies are described and analyzed in detail, including building diagnostic tests and end-use energy monitoring results. All projects recognized the need to improve the home and its systemsmore » approximately to current building code-levels, and then pursued deeper energy reductions through either enhanced technology/ building enclosure measures, or through occupant conservation efforts, both of which achieved impressive energy performance and reductions. The beyond-code incremental DER costs averaged $25,910 for the six homes where cost data were available. DERs were affordable when these incremental costs were financed as part of a remodel, averaging a $30 per month increase in the net-cost of home ownership.« less

[Mathematics, natural sciences and technology--parts of the encyclopedia Die Kultur der Gegenwart (The culture of today)].

PubMed

Tobies, Renate

2008-03-01

The paper explores the trend of the early 20th century to consolidate mathematics, natural sciences, medicine and technology under the umbrella of one integrative culture--a tendency which contrasts with the increasing mainstream trend of separating the humanities from the natural sciences. The unifying umbrella was framed by the great encyclopedia Die Kultur der Gegenwart which was published by B. G. Teubner from 1905 to 1925 and was planned to run up to 62 volumes. We analyze the quantitative rate of the parts devoted to the humanities, the natural sciences and technology, respectively, the degree to which these parts were completed in this encyclopedia. In particular, we investigate the role of mathematicians and their reasons to find a classification for the mathematical, natural scientific and engineering parts of culture as well as their reasons, to win Nobel prize winners and other famous scientists to become co-editors and authors. We examine the published volumes in the fields of mathematics, chemistry, physics, astronomy and technology in order to show what type of publication--professional or popular--was intended. Furthermore, we illuminate how the educational reform of mathematics, natural sciences and technology of this period--which included a reform of girls' and women's education--was reflected in the encyclopedia Die Kultur der Gegenwart.

Business Cases for Microgrids: Modeling Interactions of Technology Choice, Reliability, Cost, and Benefit

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hanna, Ryan

Distributed energy resources (DERs), and increasingly microgrids, are becoming an integral part of modern distribution systems. Interest in microgrids--which are insular and autonomous power networks embedded within the bulk grid--stems largely from the vast array of flexibilities and benefits they can offer stakeholders. Managed well, they can improve grid reliability and resiliency, increase end-use energy efficiency by coupling electric and thermal loads, reduce transmission losses by generating power locally, and may reduce system-wide emissions, among many others. Whether these public benefits are realized, however, depends on whether private firms see a "business case", or private value, in investing. To this end, firms need models that evaluate costs, benefits, risks, and assumptions that underlie decisions to invest. The objectives of this dissertation are to assess the business case for microgrids that provide what industry analysts forecast as two primary drivers of market growth--that of providing energy services (similar to an electric utility) as well as reliability service to customers within. Prototypical first adopters are modeled--using an existing model to analyze energy services and a new model that couples that analysis with one of reliability--to explore interactions between technology choice, reliability, costs, and benefits. The new model has a bi-level hierarchy; it uses heuristic optimization to select and size DERs and analytical optimization to schedule them. It further embeds Monte Carlo simulation to evaluate reliability as well as regression models for customer damage functions to monetize reliability. It provides least-cost microgrid configurations for utility customers who seek to reduce interruption and operating costs. Lastly, the model is used to explore the impact of such adoption on system-wide greenhouse gas emissions in California. Results indicate that there are, at present, co-benefits for emissions reductions when customers adopt and operate microgrids for private benefit, though future analysis is needed as the bulk grid continues to transition toward a less carbon intensive system.

Integrated Building Energy Systems Design Considering Storage Technologies

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, Michael; Marnay, Chris; Siddiqui, Afzal

The addition of storage technologies such as flow batteries, conventional batteries, and heat storage can improve the economic, as well as environmental attraction of micro-generation systems (e.g., PV or fuel cells with or without CHP) and contribute to enhanced demand response. The interactions among PV, solar thermal, and storage systems can be complex, depending on the tariff structure, load profile, etc. In order to examine the impact of storage technologies on demand response and CO2 emissions, a microgrid's distributed energy resources (DER) adoption problem is formulated as a mixed-integer linear program that can pursue two strategies as its objective function.more » These two strategies are minimization of its annual energy costs or of its CO2 emissions. The problem is solved for a given test year at representative customer sites, e.g., nursing homes, to obtain not only the optimal investment portfolio, but also the optimal hourly operating schedules for the selected technologies. This paper focuses on analysis of storage technologies in micro-generation optimization on a building level, with example applications in New York State and California. It shows results from a two-year research projectperformed for the U.S. Department of Energy and ongoing work. Contrary to established expectations, our results indicate that PV and electric storage adoption compete rather than supplement each other considering the tariff structure and costs of electricity supply. The work shows that high electricity tariffs during on-peak hours are a significant driver for the adoption of electric storage technologies. To satisfy the site's objective of minimizing energy costs, the batteries have to be charged by grid power during off-peak hours instead of PV during on-peak hours. In contrast, we also show a CO2 minimization strategy where the common assumption that batteries can be charged by PV can be fulfilled at extraordinarily high energy costs for the site.« less

Network-Cognizant Design of Decentralized Volt/VAR Controllers

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Baker, Kyri A; Bernstein, Andrey; Zhao, Changhong

This paper considers the problem of designing decentralized Volt/VAR controllers for distributed energy resources (DERs). The voltage-reactive power characteristics of individual DERs are obtained by solving a convex optimization problem, where given performance objectives (e.g., minimization of the voltage deviations from a given profile) are specified and stability constraints are enforced. The resultant Volt/VAR characteristics are network-cognizant, in the sense that they embed information on the location of the DERs and, consequently, on the effect of reactive-power adjustments on the voltages throughout the feeder. Bounds on the maximum voltage deviation incurred by the controllers are analytically established. Numerical results aremore » reported to corroborate the technical findings.« less

b.i.t. Bremerhaven: Thin Clients entlasten Schulen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Das Schulamt Bremerhaven zentralisiert die Verwaltungs-IT und schafft dadurch Freiräume für pädagogische und organisatorische Herausforderungen. Pflege und Support der neuen Infrastruktur übernimmt der Dienstleister b.i.t. Bremerhaven, die Thin Clients kommen vom Bremer Hersteller IGEL Technology. Ganztagsschulen, das 12-jährige Abitur, PISA, der Wegfall der Orientierungsstufe - deutsche Schulen müssen derzeit zahlreiche organisatorische und pädagogische Herausforderungen bewältigen. Um die neuen Strukturen umsetzen zu können, werden zusätzliche Ressourcen benötigt. Das Schulamt Bremerhaven hat gemeinsam mit dem Dienstleister b.i.t. Bremerhaven (Betrieb für Informationstechnologie) eine intelligente Lösung gefunden, wie sich die benötigten finanziellen Freiräume schaffen lassen.

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Mendes, Goncalo; Feng, Wei; Stadler, Michael

The following paper conducts a regional analysis of the U.S. and Chinese buildings? potential for adopting Distributed Energy Resources (DER). The expected economics of DER in 2020-2025 is modeled for a commercial and a multi-family residential building in different climate zones. The optimal building energy economic performance is calculated using the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER CAM) which minimizes building energy costs for a typical reference year of operation. Several DER such as combined heat and power (CHP) units, photovoltaics, and battery storage are considered. The results indicate DER have economic and environmental competitiveness potential, especially for commercialmore » buildings in hot and cold climates of both countries. In the U.S., the average expected energy cost savings in commercial buildings from DER CAM?s suggested investments is 17percent, while in Chinese buildings is 12percent. The electricity tariffs structure and prices along with the cost of natural gas, represent important factors in determining adoption of DER, more so than climate. High energy pricing spark spreads lead to increased economic attractiveness of DER. The average emissions reduction in commercial buildings is 19percent in the U.S. as a result of significant investments in PV, whereas in China, it is 20percent and driven by investments in CHP. Keywords: Building Modeling and Simulation, Distributed Energy Resources (DER), Energy Efficiency, Combined Heat and Power (CHP), CO2 emissions 1. Introduction The transition from a centralized and fossil-based energy paradigm towards the decentralization of energy supply and distribution has been a major subject of research over the past two decades. Various concerns have brought the traditional model into question; namely its environmental footprint, its structural inflexibility and inefficiency, and more recently, its inability to maintain acceptable reliability of supply. Under such a troubled setting, distributed energy resources (DER) comprising of small, modular, electrical renewable or fossil-based electricity generation units placed at or near the point of energy consumption, has gained much attention as a viable alternative or addition to the current energy system. In 2010, China consumed about 30percent of its primary energy in the buildings sector, leading the country to pay great attention to DER development and its applications in buildings. During the 11th Five Year Plan (FYP), China has implemented 371 renewable energy building demonstration projects, and 210 photovoltaics (PV) building integration projects. At the end of the 12th FYP, China is targeting renewable energy to provide 10percent of total building energy, and to save 30 metric tons of CO2 equivalents (mtce) of energy with building integrated renewables. China is also planning to implement one thousand natural gas-based distributed cogeneration demonstration projects with energy utilization rates over 70percent in the 12th FYP. All these policy targets require significant DER systems development for building applications. China?s fast urbanization makes building energy efficiency a crucial economic issue; however, only limited studies have been done that examine how to design and select suitable building energy technologies in its different regions. In the U.S., buildings consumed 40percent of the total primary energy in 2010 [1] and it is estimated that about 14 billion m2 of floor space of the existing building stock will be remodeled over the next 30 years. Most building?s renovation work has been on building envelope, lighting and HVAC systems. Although interest has emerged, less attention is being paid to DER for buildings. This context has created opportunities for research, development and progressive deployment of DER, due to its potential to combine the production of power and heat (CHP) near the point of consumption and delivering multiple benefits to customers, such as cost« less

Status and Needs of Power Electronics for Photovoltaic Inverters

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Qin, Y. C.; Mohan, N.; West, R.; Bonn, R.

2002-06-01

Photovoltaics is the utility connected distributed energy resource (DER) that is in widespread use today. It has one element, the inverter, which is common with all DER sources except rotating generators. The inverter is required to transfer dc energy to ac energy. With all the DER technologies, (solar, wind, fuel cells, and microturbines) the inverter is still an immature product that will result in reliability problems in fielded systems. Today, the PV inverter is a costly and complex component of PV systems that produce ac power. Inverter MTFF (mean time to first failure) is currently unacceptable. Low inverter reliability contributes to unreliable fielded systems and a loss of confidence in renewable technology. The low volume of PV inverters produced restricts the manufacturing to small suppliers without sophisticated research and reliability programs or manufacturing methods. Thus, the present approach to PV inverter supply has low probability of meeting DOE reliability goals.

Robust boosting via convex optimization

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rätsch, Gunnar

2001-12-01

In this work we consider statistical learning problems. A learning machine aims to extract information from a set of training examples such that it is able to predict the associated label on unseen examples. We consider the case where the resulting classification or regression rule is a combination of simple rules - also called base hypotheses. The so-called boosting algorithms iteratively find a weighted linear combination of base hypotheses that predict well on unseen data. We address the following issues: o The statistical learning theory framework for analyzing boosting methods. We study learning theoretic guarantees on the prediction performance on unseen examples. Recently, large margin classification techniques emerged as a practical result of the theory of generalization, in particular Boosting and Support Vector Machines. A large margin implies a good generalization performance. Hence, we analyze how large the margins in boosting are and find an improved algorithm that is able to generate the maximum margin solution. o How can boosting methods be related to mathematical optimization techniques? To analyze the properties of the resulting classification or regression rule, it is of high importance to understand whether and under which conditions boosting converges. We show that boosting can be used to solve large scale constrained optimization problems, whose solutions are well characterizable. To show this, we relate boosting methods to methods known from mathematical optimization, and derive convergence guarantees for a quite general family of boosting algorithms. o How to make Boosting noise robust? One of the problems of current boosting techniques is that they are sensitive to noise in the training sample. In order to make boosting robust, we transfer the soft margin idea from support vector learning to boosting. We develop theoretically motivated regularized algorithms that exhibit a high noise robustness. o How to adapt boosting to regression problems? Boosting methods are originally designed for classification problems. To extend the boosting idea to regression problems, we use the previous convergence results and relations to semi-infinite programming to design boosting-like algorithms for regression problems. We show that these leveraging algorithms have desirable theoretical and practical properties. o Can boosting techniques be useful in practice? The presented theoretical results are guided by simulation results either to illustrate properties of the proposed algorithms or to show that they work well in practice. We report on successful applications in a non-intrusive power monitoring system, chaotic time series analysis and a drug discovery process. --- Anmerkung: Der Autor ist Träger des von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Potsdam vergebenen Michelson-Preises für die beste Promotion des Jahres 2001/2002. In dieser Arbeit werden statistische Lernprobleme betrachtet. Lernmaschinen extrahieren Informationen aus einer gegebenen Menge von Trainingsmustern, so daß sie in der Lage sind, Eigenschaften von bisher ungesehenen Mustern - z.B. eine Klassenzugehörigkeit - vorherzusagen. Wir betrachten den Fall, bei dem die resultierende Klassifikations- oder Regressionsregel aus einfachen Regeln - den Basishypothesen - zusammengesetzt ist. Die sogenannten Boosting Algorithmen erzeugen iterativ eine gewichtete Summe von Basishypothesen, die gut auf ungesehenen Mustern vorhersagen. Die Arbeit behandelt folgende Sachverhalte: o Die zur Analyse von Boosting-Methoden geeignete Statistische Lerntheorie. Wir studieren lerntheoretische Garantien zur Abschätzung der Vorhersagequalität auf ungesehenen Mustern. Kürzlich haben sich sogenannte Klassifikationstechniken mit großem Margin als ein praktisches Ergebnis dieser Theorie herausgestellt - insbesondere Boosting und Support-Vektor-Maschinen. Ein großer Margin impliziert eine hohe Vorhersagequalität der Entscheidungsregel. Deshalb wird analysiert, wie groß der Margin bei Boosting ist und ein verbesserter Algorithmus vorgeschlagen, der effizient Regeln mit maximalem Margin erzeugt. o Was ist der Zusammenhang von Boosting und Techniken der konvexen Optimierung? Um die Eigenschaften der entstehenden Klassifikations- oder Regressionsregeln zu analysieren, ist es sehr wichtig zu verstehen, ob und unter welchen Bedingungen iterative Algorithmen wie Boosting konvergieren. Wir zeigen, daß solche Algorithmen benutzt werden koennen, um sehr große Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen zu lösen, deren Lösung sich gut charakterisieren laesst. Dazu werden Verbindungen zum Wissenschaftsgebiet der konvexen Optimierung aufgezeigt und ausgenutzt, um Konvergenzgarantien für eine große Familie von Boosting-ähnlichen Algorithmen zu geben. o Kann man Boosting robust gegenüber Meßfehlern und Ausreissern in den Daten machen? Ein Problem bisheriger Boosting-Methoden ist die relativ hohe Sensitivität gegenüber Messungenauigkeiten und Meßfehlern in der Trainingsdatenmenge. Um dieses Problem zu beheben, wird die sogenannte 'Soft-Margin' Idee, die beim Support-Vector Lernen schon benutzt wird, auf Boosting übertragen. Das führt zu theoretisch gut motivierten, regularisierten Algorithmen, die ein hohes Maß an Robustheit aufweisen. o Wie kann man die Anwendbarkeit von Boosting auf Regressionsprobleme erweitern? Boosting-Methoden wurden ursprünglich für Klassifikationsprobleme entwickelt. Um die Anwendbarkeit auf Regressionsprobleme zu erweitern, werden die vorherigen Konvergenzresultate benutzt und neue Boosting-ähnliche Algorithmen zur Regression entwickelt. Wir zeigen, daß diese Algorithmen gute theoretische und praktische Eigenschaften haben. o Ist Boosting praktisch anwendbar? Die dargestellten theoretischen Ergebnisse werden begleitet von Simulationsergebnissen, entweder, um bestimmte Eigenschaften von Algorithmen zu illustrieren, oder um zu zeigen, daß sie in der Praxis tatsächlich gut funktionieren und direkt einsetzbar sind. Die praktische Relevanz der entwickelten Methoden wird in der Analyse chaotischer Zeitreihen und durch industrielle Anwendungen wie ein Stromverbrauch-Überwachungssystem und bei der Entwicklung neuer Medikamente illustriert.

Distributed Coordination of Energy Storage with Distributed Generators

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Yang, Tao; Wu, Di; Stoorvogel, Antonie A.

2016-07-18

With a growing emphasis on energy efficiency and system flexibility, a great effort has been made recently in developing distributed energy resources (DER), including distributed generators and energy storage systems. This paper first formulates an optimal coordination problem considering constraints at both system and device levels, including power balance constraint, generator output limits, storage energy and power capacity and charging/discharging efficiencies. An algorithm is then proposed to dynamically and automatically coordinate DERs in a distributed manner. With the proposed algorithm, the agent at each DER only maintains a local incremental cost and updates it through information exchange with a fewmore » neighbors, without relying on any central decision maker. Simulation results are used to illustrate and validate the proposed algorithm.« less

Energy management and control of active distribution systems

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shariatzadeh, Farshid

Advancements in the communication, control, computation and information technologies have driven the transition to the next generation active power distribution systems. Novel control techniques and management strategies are required to achieve the efficient, economic and reliable grid. The focus of this work is energy management and control of active distribution systems (ADS) with integrated renewable energy sources (RESs) and demand response (DR). Here, ADS mean automated distribution system with remotely operated controllers and distributed energy resources (DERs). DER as active part of the next generation future distribution system includes: distributed generations (DGs), RESs, energy storage system (ESS), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) and DR. Integration of DR and RESs into ADS is critical to realize the vision of sustainability. The objective of this dissertation is the development of management architecture to control and operate ADS in the presence of DR and RES. One of the most challenging issues for operating ADS is the inherent uncertainty of DR and RES as well as conflicting objective of DER and electric utilities. ADS can consist of different layers such as system layer and building layer and coordination between these layers is essential. In order to address these challenges, multi-layer energy management and control architecture is proposed with robust algorithms in this work. First layer of proposed multi-layer architecture have been implemented at the system layer. Developed AC optimal power flow (AC-OPF) generates fair price for all DR and non-DR loads which is used as a control signal for second layer. Second layer controls DR load at buildings using a developed look-ahead robust controller. Load aggregator collects information from all buildings and send aggregated load to the system optimizer. Due to the different time scale at these two management layers, time coordination scheme is developed. Robust and deterministic controllers are developed to maximize the energy usage from rooftop photovoltaic (PV) generation locally and minimize heat-ventilation and air conditioning (HVAC) consumption while maintaining inside temperature within comfort zone. The performance of the developed multi-layer architecture has been analyzed using test case studies and results show the robustness of developed controller in the presence of uncertainty.

Beitrag zum mechanismus der oxydation von freiblei in bleiakkumulatorpaste bei der reifung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Duc Hung, Nguyen; Garche, J.; Wiesener, K.

The kinetics of lead oxidation during curing was studied by chemical analysis of the free lead content as well as by the gas volumetry of oxygen. The difference in the results in this research lies in the evolution of hydrogen as a curing reaction. This agrees with the results of curing the paste The optimal water content of the paste for lead oxidation was determined. A model for the electrolyte film during curing has been developed, which allows the results to be interpreted satisfactorily.

A novel transient wall heat transfer approach for the start-up of SI engines with gasoline direct injection

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lejsek, David; Kulzer, André; Hammer, Jürgen

2010-11-01

The introduction of CO2-reduction technologies like Start-Stop or the Hybrid-Powertrain and the worldwide stringent emission legislation require a detailed optimization of the engine start-up. The combustion concept development as well as the calibration of the engine control unit makes an explicit thermodynamic analysis of the combustion process during the start-up necessary. Initially, the well-known thermodynamic analysis of in-cylinder pressure at stationary condition was transmitted to the highly non-stationary engine start-up. For this running mode of the engine the current models for calculation of the transient wall heat fluxes were found to be misleading. With a fraction of nearly 45% of the burned fuel energy, the wall heat is very important for the calculation of energy balance and for the combustion process analysis. Based on the measurements of transient wall heat transfer densities during the start-up presented in a former work (Lejsek and Kulzer in Investigations on the transient wall heat transfer at start-up for SI engines with gasoline direct injection. SAE Paper), the paper describes the development of adaptations to the known correlations by Woschni (MTZ 31:491, 1970), Hohenberg (Experimentelle Erfassung der Wandwärme von Kolbenmotoren. TU Graz, Habil., 1980) and Bargende (Ein Gleichungsansatz zur Berechnung der instationären Wandwärmeverluste im Hochdruckteil von Ottomotoren. TH Darmstadt, PhD-Thesis, 1991) for the application during engine start-up. To demonstrate the high accuracy of the model, the results of the cyclic resolved thermodynamic analysis using the presented novel approaches were compared with the results of the measurements. It is shown, that the novel heat flux models for the engine start-up process gives a cyclic resolved thermodynamic analysis to optimize the engine start-up pretty efficient.

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Thomas, H. P.; Basso, T. S.; Kroposki, B.

The Department of Energy (DOE) Distributed Power Program (DPP) is conducting work to complete, validate in the field, and support the development of a national interconnection standard for distributed energy resources (DER), and to address the institutional and regulatory barriers slowing the commercial adoption of DER systems. This work includes support for the IEEE standards, including P1547 Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems, P1589 Standard for Conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems, and the P1608 Application Guide. Work is also in progress on system integration research and development (R&D) on themore » interface and control of DER with local energy systems. Additional efforts are supporting high-reliability power for industry, evaluating innovative concepts for DER applications, and exploring plug-and-play interface and control technologies for intelligent autonomous interconnection systems. This paper summarizes (1) the current status of the IEEE interconnection standards and application guides in support of DER, and (2) the R&D in progress at the National Renewable Energy Laboratory (NREL) for interconnection and system integration and application of distributed energy resources.« less

Modeling and design optimization of adhesion between surfaces at the microscale.

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Sylves, Kevin T.

2008-08-01

This research applies design optimization techniques to structures in adhesive contact where the dominant adhesive mechanism is the van der Waals force. Interface finite elements are developed for domains discretized by beam elements, quadrilateral elements or triangular shell elements. Example analysis problems comparing finite element results to analytical solutions are presented. These examples are then optimized, where the objective is matching a force-displacement relationship and the optimization variables are the interface element energy of adhesion or the width of beam elements in the structure. Several parameter studies are conducted and discussed.

Colossal terahertz nonlinearity of tunneling van der Waals gap (Conference Presentation)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bahk, Young-Mi; Kang, Bong Joo; Kim, Yong Seung; Kim, Joon-Yeon; Kim, Won Tae; Kim, Tae Yun; Kang, Taehee; Rhie, Ji Yeah; Han, Sanghoon; Park, Cheol-Hwan; Rotermund, Fabian; Kim, Dai-Sik

2016-09-01

We manufactured an array of three angstrom-wide, five millimeter-long van der Waals gaps of copper-graphene-copper composite, in which unprecedented nonlinearity was observed. To probe and manipulate van der Waals gaps with long wavelength electromagnetic waves such as terahertz waves, one is required to fabricate vertically oriented van der Waals gaps sandwiched between two metal planes with an infinite length in the sense of being much larger than any of the wavelengths used. By comparison with the simple vertical stacking of metal-graphene-metal structure, in our structure, background signals are completely blocked enabling all the light to squeeze through the gap without any strays. When the angstrom-sized van der Waals gaps are irradiated with intense terahertz pulses, the transient voltage across the gap reaches up to 5 V with saturation, sufficiently strong to deform the quantum barrier of angstrom gaps. The large transient potential difference across the gap facilitates electron tunneling through the quantum barrier, blocking terahertz waves completely. This negative feedback of electron tunneling leads to colossal nonlinear optical response, a 97% decrease in the normalized transmittance. Our technology for infinitely long van der Waals gaps can be utilized for other atomically thin materials than single layer graphene, enabling linear and nonlinear angstrom optics in a broad spectral range.

Brain-derived neurotrophic factor as a regulator of systemic and brain energy metabolism and cardiovascular health

PubMed Central

Rothman, Sarah M; Griffioen, Kathleen J; Wan, Ruiqian; Mattson, Mark P

2012-01-01

Overweight sedentary individuals are at increased risk for cardiovascular disease, diabetes, and some neurological disorders. Beneficial effects of dietary energy restriction (DER) and exercise on brain structural plasticity and behaviors have been demonstrated in animal models of aging and acute (stroke and trauma) and chronic (Alzheimer's and Parkinson's diseases) neurological disorders. The findings described later, and evolutionary considerations, suggest brain-derived neurotrophic factor (BDNF) plays a critical role in the integration and optimization of behavioral and metabolic responses to environments with limited energy resources and intense competition. In particular, BDNF signaling mediates adaptive responses of the central, autonomic, and peripheral nervous systems from exercise and DER. In the hypothalamus, BDNF inhibits food intake and increases energy expenditure. By promoting synaptic plasticity and neurogenesis in the hippocampus, BDNF mediates exercise- and DER-induced improvements in cognitive function and neuroprotection. DER improves cardiovascular stress adaptation by a mechanism involving enhancement of brainstem cholinergic activity. Collectively, findings reviewed in this paper provide a rationale for targeting BDNF signaling for novel therapeutic interventions in a range of metabolic and neurological disorders. PMID:22548651

Distributed Generation Market Demand Model (dGen): Documentation

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Sigrin, Benjamin; Gleason, Michael; Preus, Robert

The Distributed Generation Market Demand model (dGen) is a geospatially rich, bottom-up, market-penetration model that simulates the potential adoption of distributed energy resources (DERs) for residential, commercial, and industrial entities in the continental United States through 2050. The National Renewable Energy Laboratory (NREL) developed dGen to analyze the key factors that will affect future market demand for distributed solar, wind, storage, and other DER technologies in the United States. The new model builds off, extends, and replaces NREL's SolarDS model (Denholm et al. 2009a), which simulates the market penetration of distributed PV only. Unlike the SolarDS model, dGen can modelmore » various DER technologies under one platform--it currently can simulate the adoption of distributed solar (the dSolar module) and distributed wind (the dWind module) and link with the ReEDS capacity expansion model (Appendix C). The underlying algorithms and datasets in dGen, which improve the representation of customer decision making as well as the spatial resolution of analyses (Figure ES-1), also are improvements over SolarDS.« less

Flexible ferroelectric element based on van der Waals heteroepitaxy.

PubMed

Jiang, Jie; Bitla, Yugandhar; Huang, Chun-Wei; Do, Thi Hien; Liu, Heng-Jui; Hsieh, Ying-Hui; Ma, Chun-Hao; Jang, Chi-Yuan; Lai, Yu-Hong; Chiu, Po-Wen; Wu, Wen-Wei; Chen, Yi-Chun; Zhou, Yi-Chun; Chu, Ying-Hao

2017-06-01

We present a promising technology for nonvolatile flexible electronic devices: A direct fabrication of epitaxial lead zirconium titanate (PZT) on flexible mica substrate via van der Waals epitaxy. These single-crystalline flexible ferroelectric PZT films not only retain their performance, reliability, and thermal stability comparable to those on rigid counterparts in tests of nonvolatile memory elements but also exhibit remarkable mechanical properties with robust operation in bent states (bending radii down to 2.5 mm) and cycling tests (1000 times). This study marks the technological advancement toward realizing much-awaited flexible yet single-crystalline nonvolatile electronic devices for the design and development of flexible, lightweight, and next-generation smart devices with potential applications in electronics, robotics, automotive, health care, industrial, and military systems.

Flexible ferroelectric element based on van der Waals heteroepitaxy

PubMed Central

Jiang, Jie; Bitla, Yugandhar; Huang, Chun-Wei; Do, Thi Hien; Liu, Heng-Jui; Hsieh, Ying-Hui; Ma, Chun-Hao; Jang, Chi-Yuan; Lai, Yu-Hong; Chiu, Po-Wen; Wu, Wen-Wei; Chen, Yi-Chun; Zhou, Yi-Chun; Chu, Ying-Hao

2017-01-01

We present a promising technology for nonvolatile flexible electronic devices: A direct fabrication of epitaxial lead zirconium titanate (PZT) on flexible mica substrate via van der Waals epitaxy. These single-crystalline flexible ferroelectric PZT films not only retain their performance, reliability, and thermal stability comparable to those on rigid counterparts in tests of nonvolatile memory elements but also exhibit remarkable mechanical properties with robust operation in bent states (bending radii down to 2.5 mm) and cycling tests (1000 times). This study marks the technological advancement toward realizing much-awaited flexible yet single-crystalline nonvolatile electronic devices for the design and development of flexible, lightweight, and next-generation smart devices with potential applications in electronics, robotics, automotive, health care, industrial, and military systems. PMID:28630922

Control Strategies for Distributed Energy Resources to Maximize the Use of Wind Power in Rural Microgrids

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Lu, Shuai; Elizondo, Marcelo A.; Samaan, Nader A.

2011-10-10

The focus of this paper is to design control strategies for distributed energy resources (DERs) to maximize the use of wind power in a rural microgrid. In such a system, it may be economical to harness wind power to reduce the consumption of fossil fuels for electricity production. In this work, we develop control strategies for DERs, including diesel generators, energy storage and demand response, to achieve high penetration of wind energy in a rural microgrid. Combinations of centralized (direct control) and decentralized (autonomous response) control strategies are investigated. Detailed dynamic models for a rural microgrid are built to conductmore » simulations. The system response to large disturbances and frequency regulation are tested. It is shown that optimal control coordination of DERs can be achieved to maintain system frequency while maximizing wind power usage and reducing the wear and tear on fossil fueled generators.« less

NREL Leadership Contributes to Revision of Key Energy Integration Standard,

Science.gov Websites

interconnection standard for distributed energy resource technologies, including rooftop solar panels. The , which establishes uniform requirements for interconnection of distributed energy resources (DERs), such foundation for integrating clean renewable energy technologies as well as other distributed generation and

25 Jahre - Institut fuer Geodaesie, Teil 3: Aus dem Leben des Instituts (25 Years - Institute of Geodesy, Part 3: The Life of the Institute)

DTIC Science & Technology

2000-01-01

Kraftwerk Qinshan, VR China 0 1984 bis 1987 Studiumn des Markscheidewesens am Shandong Institute of Mining and Technology, VR China * 1984 bis 1993...die zur Wasserversorgung eines Kraftwerkes der ALCAN dienen sollte. Verbunden mit dem Tunnelprojekt war auch der Bau einer 80 km langen Hoch...spannungsleitung durch unverdorbene Wildnis vom Kraftwerk zur Aluminium-Schmelze in Ki- timat. Zu dieser Zeit war es das gr66Bte hydro-elektrische Projekt, das

Developing a national dental education research strategy: priorities, barriers and enablers

PubMed Central

Barton, Karen L; Dennis, Ashley A; Rees, Charlotte E

2017-01-01

Objectives This study aimed to identify national dental education research (DER) priorities for the next 3–5 years and to identify barriers and enablers to DER. Setting Scotland. Participants In this two-stage online questionnaire study, we collected data with multiple dental professions (eg, dentistry, dental nursing and dental hygiene) and stakeholder groups (eg, learners, clinicians, educators, managers, researchers and academics). Eighty-five participants completed the Stage 1 qualitative questionnaire and 649 participants the Stage 2 quantitative questionnaire. Results Eight themes were identified at Stage 1. Of the 24 DER priorities identified, the top three were: role of assessments in identifying competence; undergraduate curriculum prepares for practice and promoting teamwork. Following exploratory factor analysis, the 24 items loaded onto four factors: teamwork and professionalism, measuring and enhancing performance, dental workforce issues and curriculum integration and innovation. Barriers and enablers existed at multiple levels: individual, interpersonal, institutional structures and cultures and technology. Conclusions This priority setting exercise provides a necessary first step to developing a national DER strategy capturing multiple perspectives. Promoting DER requires improved resourcing alongside efforts to overcome peer stigma and lack of valuing and motivation. PMID:28360237

Optimal Energy Management for Microgrids

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhao, Zheng

Microgrid is a recent novel concept in part of the development of smart grid. A microgrid is a low voltage and small scale network containing both distributed energy resources (DERs) and load demands. Clean energy is encouraged to be used in a microgrid for economic and sustainable reasons. A microgrid can have two operational modes, the stand-alone mode and grid-connected mode. In this research, a day-ahead optimal energy management for a microgrid under both operational modes is studied. The objective of the optimization model is to minimize fuel cost, improve energy utilization efficiency and reduce gas emissions by scheduling generations of DERs in each hour on the next day. Considering the dynamic performance of battery as Energy Storage System (ESS), the model is featured as a multi-objectives and multi-parametric programming constrained by dynamic programming, which is proposed to be solved by using the Advanced Dynamic Programming (ADP) method. Then, factors influencing the battery life are studied and included in the model in order to obtain an optimal usage pattern of battery and reduce the correlated cost. Moreover, since wind and solar generation is a stochastic process affected by weather changes, the proposed optimization model is performed hourly to track the weather changes. Simulation results are compared with the day-ahead energy management model. At last, conclusions are presented and future research in microgrid energy management is discussed.

Developing Use Cases for Evaluation of ADMS Applications to Accelerate Technology Adoption: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Veda, Santosh; Wu, Hongyu; Martin, Maurice

Grid modernization for the distribution systems comprise of the ability to effectively monitor and manage unplanned events while ensuring reliable operations. Integration of Distributed Energy Resources (DERs) and proliferation of autonomous smart controllers like microgrids and smart inverters in the distribution networks challenge the status quo of distribution system operations. Advanced Distribution Management System (ADMS) technologies are being increasingly deployed to manage the complexities of operating distribution systems. The ability to evaluate the ADMS applications in specific utility environments and for future scenarios will accelerate wider adoption of the ADMS and will lower the risks and costs of their implementation.more » This paper addresses the first step - identify and define the use cases for evaluating these applications. The applications that are selected for this discussion include Volt-VAr Optimization (VVO), Fault Location Isolation and Service Restoration (FLISR), Online Power Flow (OLPF)/Distribution System State Estimation (DSSE) and Market Participation. A technical description and general operational requirements for each of these applications is presented. The test scenarios that are most relevant to the utility challenges are also addressed.« less

A microfluidic device for the automated derivatization of free fatty acids to fatty acid methyl esters.

PubMed

Duong, Cindy T; Roper, Michael G

2012-02-21

Free fatty acid (FFA) compositions are examined in feedstock for biodiesel production, as source-specific markers in soil, and because of their role in cellular signaling. However, sample preparation of FFAs for gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis can be time and labor intensive. Therefore, to increase sample preparation throughput, a glass microfluidic device was developed to automate derivatization of FFAs to fatty acid methyl esters (FAMEs). FFAs were delivered to one input of the device and methanolic-HCl was delivered to a second input. FAME products were produced as the reagents traversed a 29 μL reaction channel held at 55 °C. A Design of Experiment protocol was used to determine the combination of derivatization time (T(der)) and ratio of methanolic-HCl:FFA (R(der)) that maximized the derivatization efficiencies of tridecanoic acid and stearic acid to their methyl ester forms. The combination of T(der) = 0.8 min and R(der) = 4.9 that produced optimal derivatization conditions for both FFAs within a 5 min total sample preparation time was determined. This combination of T(der) and R(der) was used to derivatize 12 FFAs with a range of derivatization efficiencies from 18% to 93% with efficiencies of 61% for tridecanoic acid and 84% for stearic acid. As compared to a conventional macroscale derivatization of FFA to FAME, the microfluidic device decreased the volume of methanolic-HCl and FFA by 20- and 1300-fold, respectively. The developed microfluidic device can be used for automated preparation of FAMEs to analyze the FFA compositions of volume-limited samples.

The Economics of van der Waals Force Engineering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pinto, Fabrizio

2008-01-01

As micro-electro-mechanical system (MEMS) fabrication continues on an ever-decreasing scale, new technological challenges must be successfully negotiated if Moore's Law is to be an even approximately valid model of the future of device miniaturization. Among the most significant obstacles is the existence of strong surface forces related to quantum mechanical van der Waals interatomic interactions, which rapidly diverge as the distance between any two neutral boundaries decreases. The van der Waals force is a contributing factor in several device failures and limitations, including, for instance, stiction and oscillator non-linearities. In the last decade, however, it has been conclusively shown that van der Waals forces are not just a MEMS limitation but can be engineered in both magnitude and sign so as to enable classes of proprietary inventions which either deliver novel capabilities or improve upon existing ones. The evolution of van der Waals force research from an almost exclusively theoretical field in quantum-electro-dynamics to an enabling nanotechnology discipline represents a useful example of the ongoing paradigm shift from government-centered to private-capital funded R&D in cutting-edge physics leading to potentially profitable products. In this paper, we discuss the reasons van der Waals force engineering may lead to the creation of thriving markets both in the short and medium terms by highlighting technical challenges that can be competitively addressed by this novel approach. We also discuss some notable obstacles to the cultural transformation of the academic research community required for the emergence of a functional van der Waals force engineering industry worldwide.

Photovoltaic Effect in an Electrically Tunable van der Waals Heterojunction

PubMed Central

2014-01-01

Semiconductor heterostructures form the cornerstone of many electronic and optoelectronic devices and are traditionally fabricated using epitaxial growth techniques. More recently, heterostructures have also been obtained by vertical stacking of two-dimensional crystals, such as graphene and related two-dimensional materials. These layered designer materials are held together by van der Waals forces and contain atomically sharp interfaces. Here, we report on a type-II van der Waals heterojunction made of molybdenum disulfide and tungsten diselenide monolayers. The junction is electrically tunable, and under appropriate gate bias an atomically thin diode is realized. Upon optical illumination, charge transfer occurs across the planar interface and the device exhibits a photovoltaic effect. Advances in large-scale production of two-dimensional crystals could thus lead to a new photovoltaic solar technology. PMID:25057817

The Philosophy of Science and Technology in China: Political and Ideological Influences

ERIC Educational Resources Information Center

Guo, Yuanlin

2014-01-01

In China, the philosophy of science and technology (PST) is derived from "Dialectics of Nature" (DN), which is based on Engels' unfinished book "Dialektik der Natur." DN as a political ideology provides political guidance for scientists and engineers. Therefore, since 1981, "Introduction to Dialectics of Nature" (IDN)…

Cyber Mutual Assistance Workshop Report

DTIC Science & Technology

2018-02-01

Information Technology, Nuclear Reactors, Materials/Waste, Defense Industrial Base, Critical Manufacturing, Food/ Agriculture Government Facilities and...Manufacturing, Food/ Agriculture Government Facilities and Chemical, Commercial Facilities [DHS 2017c]. Distributed Energy Resources (DER) are

Developing a national dental education research strategy: priorities, barriers and enablers.

PubMed

Ajjawi, Rola; Barton, Karen L; Dennis, Ashley A; Rees, Charlotte E

2017-03-29

This study aimed to identify national dental education research (DER) priorities for the next 3-5 years and to identify barriers and enablers to DER. Scotland. In this two-stage online questionnaire study, we collected data with multiple dental professions (eg, dentistry, dental nursing and dental hygiene) and stakeholder groups (eg, learners, clinicians, educators, managers, researchers and academics). Eighty-five participants completed the Stage 1 qualitative questionnaire and 649 participants the Stage 2 quantitative questionnaire. Eight themes were identified at Stage 1. Of the 24 DER priorities identified, the top three were: role of assessments in identifying competence; undergraduate curriculum prepares for practice and promoting teamwork. Following exploratory factor analysis, the 24 items loaded onto four factors: teamwork and professionalism, measuring and enhancing performance, dental workforce issues and curriculum integration and innovation. Barriers and enablers existed at multiple levels: individual, interpersonal, institutional structures and cultures and technology. This priority setting exercise provides a necessary first step to developing a national DER strategy capturing multiple perspectives. Promoting DER requires improved resourcing alongside efforts to overcome peer stigma and lack of valuing and motivation. Published by the BMJ Publishing Group Limited. For permission to use (where not already granted under a licence) please go to http://www.bmj.com/company/products-services/rights-and-licensing/.

Evolution and predictive value of IgE responses toward a comprehensive panel of house dust mite allergens during the first 2 decades of life.

PubMed

Posa, Daniela; Perna, Serena; Resch, Yvonne; Lupinek, Christian; Panetta, Valentina; Hofmaier, Stephanie; Rohrbach, Alexander; Hatzler, Laura; Grabenhenrich, Linus; Tsilochristou, Olympia; Chen, Kuan-Wei; Bauer, Carl-Peter; Hoffman, Ute; Forster, Johannes; Zepp, Fred; Schuster, Antje; Wahn, Ulrich; Keil, Thomas; Lau, Susanne; Vrtala, Susanne; Valenta, Rudolf; Matricardi, Paolo Maria

2017-02-01

The evolution of the IgE response to the numerous allergen molecules of Dermatophagoides pteronyssinus is still unknown. We sought to characterize the evolutionary patterns of the IgE response to 12 molecules of D pteronyssinus from birth to adulthood and to investigate their determinants and clinical relevance. We investigated the clinical data and sera of 722 participants in the German Multicenter Allergy Study, a birth cohort started in 1990. Diagnoses of current allergic rhinitis (AR) related to mite allergy and asthma were based on yearly interviews at the ages of 1 to 13 years and 20 years. IgE to the extract and 12 molecules of D pteronyssinus were tested by means of ImmunoCAP and microarray technology, respectively, in sera collected at ages 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 13, and 20 years. Exposure to mites at age 6 and 18 months was assessed by measuring Der p 1 weight/weight concentration in house dust. One hundred ninety-one (26.5%) of 722 participants ever had IgE to D pteronyssinus extract (≥0.35 kU A /L). At age 20 years, their IgE recognized most frequently Der p 2, Der p 1, and Der p 23 (group A molecules; prevalence, >40%), followed by Der p 5, Der p 7, Der p 4, and Der p 21 (group B molecules; prevalence, 15% to 30%) and Der p 11, Der p 18, clone 16, Der p 14, and Der p 15 (group C molecules; prevalence, <10%). IgE sensitization started almost invariably with group A molecules and expanded sequentially first to group B and finally to group C molecules. Early IgE sensitization onset, parental hay fever, and higher exposure to mites were associated with a broader polymolecular IgE sensitization pattern. Participants reaching the broadest IgE sensitization stage (ie, ABC) had significantly higher risk of mite-related AR and asthma than unsensitized participants. IgE to Der p 1 or Der p 23 at age 5 years or less predicted asthma at school age. Parental hay fever and early exposure to D pteronyssinus allergens promote IgE polysensitization to several D pteronyssinus molecules, which in turn predicts current mite-related AR and current/future asthma. These results might inspire predictive algorithms and prevention strategies against the progression of IgE sensitization to mites toward AR and asthma. Copyright © 2016 American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

A variation-perturbation method for atomic and molecular interactions. I - Theory. II - The interaction potential and van der Waals molecule for Ne-HF

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gallup, G. A.; Gerratt, J.

1985-09-01

The van der Waals energy between the two parts of a system is a very small fraction of the total electronic energy. In such cases, calculations have been based on perturbation theory. However, such an approach involves certain difficulties. For this reason, van der Waals energies have also been directly calculated from total energies. But such a method has definite limitations as to the size of systems which can be treated, and recently ab initio calculations have been combined with damped semiempirical long-range dispersion potentials to treat larger systems. In this procedure, large basis set superposition errors occur, which must be removed by the counterpoise method. The present investigation is concerned with an approach which is intermediate between the previously considered procedures. The first step in the new approach involves a variational calculation based upon valence bond functions. The procedure includes also the optimization of excited orbitals, and an approximation of atomic integrals and Hamiltonian matrix elements.

Energy Systems Integration News - September 2016 | Energy Systems

Science.gov Websites

, Smarter Grid Solutions demonstrated a new distributed energy resources (DER) software control platform utility interconnections require distributed generation (DG) devices to disconnect from the grid during OpenFMB distributed applications on the microgrid test site to locally optimize renewable energy resources

Flexible Multiferroic Bulk Heterojunction with Giant Magnetoelectric Coupling via van der Waals Epitaxy

DOE PAGES

Amrillah, Tahta; Bitla, Yugandhar; Shin, Kwangwoo; ...

2017-05-22

Magnetoelectric nanocomposites have been a topic of intense research due to their profound potential in the applications of electronic devices based on spintronic technology. Nevertheless, in spite of significant progress made in the growth of high-quality nanocomposite thin films, the substrate clamping effect still remains a major hurdle in realizing the ultimate magnetoelectric coupling. To overcome this obstacle, an alternative strategy of fabricating a self-assembled ferroelectric–ferrimagnetic bulk heterojunction on a flexible muscovite via van der Waals epitaxy is adopted. In this paper, we investigated the magnetoelectric coupling in a self-assembled BiFeO 3 (BFO)–CoFe 2O 4 (CFO) bulk heterojunction epitaxially grownmore » on a flexible muscovite substrate. The obtained heterojunction is composed of vertically aligned multiferroic BFO nanopillars embedded in a ferrimagnetic CFO matrix. Moreover, due to the weak interaction between the flexible substrate and bulk heterojunction, the interface is incoherent and, hence, the substrate clamping effect is greatly reduced. The phase-field simulation model also complements our results. The magnetic and electrical characterizations highlight the improvement in magnetoelectric coupling of the BFO–CFO bulk heterojunction. A magnetoelectric coupling coefficient of 74 mV/cm·Oe of this bulk heterojunction is larger than the magnetoelectric coefficient reported earlier on flexible substrates. Finally and therefore, this study delivers a viable route of fabricating a remarkable magnetoelectric heterojunction and yet flexible electronic devices that are robust against extreme conditions with optimized performance.« less

Flexible Multiferroic Bulk Heterojunction with Giant Magnetoelectric Coupling via van der Waals Epitaxy

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Amrillah, Tahta; Bitla, Yugandhar; Shin, Kwangwoo

Magnetoelectric nanocomposites have been a topic of intense research due to their profound potential in the applications of electronic devices based on spintronic technology. Nevertheless, in spite of significant progress made in the growth of high-quality nanocomposite thin films, the substrate clamping effect still remains a major hurdle in realizing the ultimate magnetoelectric coupling. To overcome this obstacle, an alternative strategy of fabricating a self-assembled ferroelectric–ferrimagnetic bulk heterojunction on a flexible muscovite via van der Waals epitaxy is adopted. In this paper, we investigated the magnetoelectric coupling in a self-assembled BiFeO 3 (BFO)–CoFe 2O 4 (CFO) bulk heterojunction epitaxially grownmore » on a flexible muscovite substrate. The obtained heterojunction is composed of vertically aligned multiferroic BFO nanopillars embedded in a ferrimagnetic CFO matrix. Moreover, due to the weak interaction between the flexible substrate and bulk heterojunction, the interface is incoherent and, hence, the substrate clamping effect is greatly reduced. The phase-field simulation model also complements our results. The magnetic and electrical characterizations highlight the improvement in magnetoelectric coupling of the BFO–CFO bulk heterojunction. A magnetoelectric coupling coefficient of 74 mV/cm·Oe of this bulk heterojunction is larger than the magnetoelectric coefficient reported earlier on flexible substrates. Finally and therefore, this study delivers a viable route of fabricating a remarkable magnetoelectric heterojunction and yet flexible electronic devices that are robust against extreme conditions with optimized performance.« less

Numerical Aircraft Design Using 3-D Transonic Analysis with Optimization. Volume I. Executive Summary.

DTIC Science & Technology

1981-08-01

spanl]der designs with thick wings, and winglets for transport-category aircraft; and, (2) swept forward wings, variable camber wings with direct...lift control, canards, and blended -wing concepts for fighters. Because efficient transonic performance continues to be an important design requirement

A Green Prison: Santa Rita Jail Creeps Towards Zero Net Energy (ZNE)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Marnay, Chris; DeForest, Nicholas; Stadler, Michael

2011-03-18

A large project is underway at Alameda County's twenty-year old 45 ha 4,000-inmate Santa Rita Jail, about 70 km east of San Francisco. Often described as a green prison, it has a considerable installed base of distributed energy resources including a seven-year old 1.2 MW PV array, a four-year old 1 MW fuel cell with heat recovery, and efficiency investments. A current US$14 M expansion will add approximately 2 MW of NaS batteries, and undetermined wind capacity and a concentrating solar thermal system. This ongoing effort by a progressive local government with considerable Federal and State support provides some excellentmore » lessons for the struggle to lower building carbon footprint. The Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) finds true optimal combinations of equipment and operating schedules for microgrids that minimize energy bills and/or carbon emissions without 2 of 12 significant searching or rules-of-thumb prioritization, such as"efficiency first then on-site generation." The results often recommend complex systems, and sensitivities show how policy changes will affect choices. This paper reports an analysis of the historic performance of the PV system and fuel cell, describes the complex optimization applied to the battery scheduling, and shows how results will affect the jail's operational costs, energy consumption, and carbon footprint. DER-CAM is used to assess the existing and proposed DER equipment in its ability to reduce tariff charges.« less

IEEE 1547 and 2030 Standards for Distributed Energy Resources Interconnection and Interoperability with the Electricity Grid

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Basso, T.

Public-private partnerships have been a mainstay of the U.S. Department of Energy and the National Renewable Energy Laboratory (DOE/NREL) approach to research and development. These partnerships also include technology development that enables grid modernization and distributed energy resources (DER) advancement, especially renewable energy systems integration with the grid. Through DOE/NREL and industry support of Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standards development, the IEEE 1547 series of standards has helped shape the way utilities and other businesses have worked together to realize increasing amounts of DER interconnected with the distribution grid. And more recently, the IEEE 2030 series ofmore » standards is helping to further realize greater implementation of communications and information technologies that provide interoperability solutions for enhanced integration of DER and loads with the grid. For these standards development partnerships, for approximately $1 of federal funding, industry partnering has contributed $5. In this report, the status update is presented for the American National Standards IEEE 1547 and IEEE 2030 series of standards. A short synopsis of the history of the 1547 standards is first presented, then the current status and future direction of the ongoing standards development activities are discussed.« less

NREL Workshop Convenes Industry Experts on Cybersecurity and an Evolving

Science.gov Websites

silos in a field that demands greater collaboration, and the benefits of systemic security architecture groups to identify possible solutions to the challenges in securing DERs-from a technology, business, and

An Attack-Resilient Middleware Architecture for Grid Integration of Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Wu, Yifu; Mendis, Gihan J.; He, Youbiao

In recent years, the increasing penetration of Distributed Energy Resources (DERs) has made an impact on the operation of the electric power systems. In the grid integration of DERs, data acquisition systems and communications infrastructure are crucial technologies to maintain system economic efficiency and reliability. Since most of these generators are relatively small, dedicated communications investments for every generator are capital cost prohibitive. Combining real-time attack-resilient communications middleware with Internet of Things (IoTs) technologies allows for the use of existing infrastructure. In our paper, we propose an intelligent communication middleware that utilizes the Quality of Experience (QoE) metrics to complementmore » the conventional Quality of Service (QoS) evaluation. Furthermore, our middleware employs deep learning techniques to detect and defend against congestion attacks. The simulation results illustrate the efficiency of our proposed communications middleware architecture.« less

van der Waals Layered Materials: Opportunities and Challenges.

PubMed

Duong, Dinh Loc; Yun, Seok Joon; Lee, Young Hee

2017-12-26

Since graphene became available by a scotch tape technique, a vast class of two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) layered materials has been researched intensively. What is more intriguing is that the well-known physics and chemistry of three-dimensional (3D) bulk materials are often irrelevant, revealing exotic phenomena in 2D vdW materials. By further constructing heterostructures of these materials in the planar and vertical directions, which can be easily achieved via simple exfoliation techniques, numerous quantum mechanical devices have been demonstrated for fundamental research and technological applications. It is, therefore, necessary to review the special features in 2D vdW materials and to discuss the remaining issues and challenges. Here, we review the vdW materials library, technology relevance, and specialties of vdW materials covering the vdW interaction, strong Coulomb interaction, layer dependence, dielectric screening engineering, work function modulation, phase engineering, heterostructures, stability, growth issues, and the remaining challenges.

A semi-floating gate memory based on van der Waals heterostructures for quasi-non-volatile applications

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Chunsen; Yan, Xiao; Song, Xiongfei; Ding, Shijin; Zhang, David Wei; Zhou, Peng

2018-05-01

As conventional circuits based on field-effect transistors are approaching their physical limits due to quantum phenomena, semi-floating gate transistors have emerged as an alternative ultrafast and silicon-compatible technology. Here, we show a quasi-non-volatile memory featuring a semi-floating gate architecture with band-engineered van der Waals heterostructures. This two-dimensional semi-floating gate memory demonstrates 156 times longer refresh time with respect to that of dynamic random access memory and ultrahigh-speed writing operations on nanosecond timescales. The semi-floating gate architecture greatly enhances the writing operation performance and is approximately 106 times faster than other memories based on two-dimensional materials. The demonstrated characteristics suggest that the quasi-non-volatile memory has the potential to bridge the gap between volatile and non-volatile memory technologies and decrease the power consumption required for frequent refresh operations, enabling a high-speed and low-power random access memory.

Grundlegende Steuerungsverfahren im heterogenen Logistiknetz mit Kanban

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dickmann, Eva; Dickmann, Philipp; Lödding, Hermann; Möller, Niklas; Rücker, Thomas; Schneider, Herfried M.; Zäh, Michael F.

In vielen Unternehmen werden heterogene (verschiedene) Steuerungen in einem abgestimmten Konzept kombiniert. Je nach Anwendungsfall und Rahmenbedingungen werden Kombinationen allgemein bekannter Steuerungen oder Steuerungsvarianten gemischt eingesetzt, um eine optimale Steuerung für unterschiedliche Fälle zu erreichen. Hierbei stehen neben den bekannten und weit verbreiteten Methoden, wie Material Requirements Planning (MRP) oder Kanban, auch weniger bekannte oder neue Methoden zur Auswahl, wie die Produktionssteuerung mit dezentraler, bestandsorientierter Fertigungsregelung (DBF). Kanban ist ein simples und effizientes Steuerungskonzept, das in der klassischen Form für spezifische einfache Anwendungsfälle umsetzbar ist. Hochentwickelte Steuerungsalgorithmen können helfen, komplexe Abläufe optimal abzubilden. Mit einer grundlegenden Vereinfachung der Abläufe kann allerdings in vielen Fällen ein wesentlich stärkerer und umfassender Verbesserungseffekt erzielt werden. Die wesentliche Fragestellung sollte folglich lauten: Warum ist der Ablauf nicht mit einer einfachen Steuerung wie Kanban abzubilden? Um die Vorteile des Konzepts auch in untypischen Bereichen anwenden zu können, sind jedoch verschiedene Varianten oder Kanban-ähnliche Steuerungsmethoden entstanden. Darüber hinaus sind in der Praxis hybride Steuerungen im Einsatz, welche so kombiniert werden, dass die Zusammensetzung anspruchsvolle Eigenschaftsbilder noch exakt abbildet. In der Praxis basieren die Steuerungsentscheidungen nur zu einem kleinen Teil auf den eigentlichen Steuerungsalgorithmen, wie sie uns das MRP-System zur Verfügung stellt. Moderne Steuerungswelten" schließen alle relevanten Informationsquellen in eine heterogene Entscheidungsmatrix mit ein. Letztlich zählt nicht, ob die Entscheidung auf den Informationen aus dem MRP-System oder auf Softfacts basierend getroffen wurde, sondern nur, ob die Entscheidung erfolgreich war.

Chemical accuracy from quantum Monte Carlo for the benzene dimer.

PubMed

Azadi, Sam; Cohen, R E

2015-09-14

We report an accurate study of interactions between benzene molecules using variational quantum Monte Carlo (VMC) and diffusion quantum Monte Carlo (DMC) methods. We compare these results with density functional theory using different van der Waals functionals. In our quantum Monte Carlo (QMC) calculations, we use accurate correlated trial wave functions including three-body Jastrow factors and backflow transformations. We consider two benzene molecules in the parallel displaced geometry, and find that by highly optimizing the wave function and introducing more dynamical correlation into the wave function, we compute the weak chemical binding energy between aromatic rings accurately. We find optimal VMC and DMC binding energies of -2.3(4) and -2.7(3) kcal/mol, respectively. The best estimate of the coupled-cluster theory through perturbative triplets/complete basis set limit is -2.65(2) kcal/mol [Miliordos et al., J. Phys. Chem. A 118, 7568 (2014)]. Our results indicate that QMC methods give chemical accuracy for weakly bound van der Waals molecular interactions, comparable to results from the best quantum chemistry methods.

Antiferromagnetism in the van der Waals layered spin-lozenge semiconductor CrTe 3

DOE PAGES

McGuire, Michael A.; Garlea, V. Ovidiu; KC, Santosh; ...

2017-04-14

We have investigated the crystallographic, magnetic, and transport properties of the van der Waals bonded, layered compound CrTe 3 on single-crystal and polycrystalline materials. Furthermore, the crystal structure contains layers made up of lozenge-shaped Cr 4 tetramers. Electrical resistivity measurements show the crystals to be semiconducting, with a temperature dependence consistent with a band gap of 0.3 eV. The magnetic susceptibility exhibits a broad maximum near 300 K characteristic of low dimensional magnetic systems. Weak anomalies are observed in the susceptibility and heat capacity near 55 K, and single-crystal neutron diffraction reveals the onset of long-range antiferromagnetic order at thismore » temperature. Strongly dispersive spin waves are observed in the ordered state. Significant magnetoelastic coupling is indicated by the anomalous temperature dependence of the lattice parameters and is evident in structural optimization in van der Waals density functional theory calculations for different magnetic configurations. The cleavability of the compound is apparent from its handling and is confirmed by first-principles calculations, which predict a cleavage energy 0.5 J / m 2 , similar to graphite. Based on our results, CrTe 3 is identified as a promising compound for studies of low dimensional magnetism in bulk crystals as well as magnetic order in monolayer materials and van der Waals heterostructures.« less

Antiferromagnetism in the van der Waals layered spin-lozenge semiconductor CrTe 3

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

McGuire, Michael A.; Garlea, V. Ovidiu; KC, Santosh

We have investigated the crystallographic, magnetic, and transport properties of the van der Waals bonded, layered compound CrTe 3 on single-crystal and polycrystalline materials. Furthermore, the crystal structure contains layers made up of lozenge-shaped Cr 4 tetramers. Electrical resistivity measurements show the crystals to be semiconducting, with a temperature dependence consistent with a band gap of 0.3 eV. The magnetic susceptibility exhibits a broad maximum near 300 K characteristic of low dimensional magnetic systems. Weak anomalies are observed in the susceptibility and heat capacity near 55 K, and single-crystal neutron diffraction reveals the onset of long-range antiferromagnetic order at thismore » temperature. Strongly dispersive spin waves are observed in the ordered state. Significant magnetoelastic coupling is indicated by the anomalous temperature dependence of the lattice parameters and is evident in structural optimization in van der Waals density functional theory calculations for different magnetic configurations. The cleavability of the compound is apparent from its handling and is confirmed by first-principles calculations, which predict a cleavage energy 0.5 J / m 2 , similar to graphite. Based on our results, CrTe 3 is identified as a promising compound for studies of low dimensional magnetism in bulk crystals as well as magnetic order in monolayer materials and van der Waals heterostructures.« less

Smart Inverter Control and Operation for Distributed Energy Resources

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tazay, Ahmad F.

The motivation of this research is to carry out the control and operation of smart inverters and voltage source converters (VSC) for distributed energy resources (DERs) such as photovoltaic (PV), battery, and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV). The main contribution of the research includes solving a couple of issues for smart grids by controlling and implementing multifunctions of VSC and smart inverter as well as improving the operational scheme of the microgrid. The work is mainly focused on controlling and operating of smart inverter since it promises a new technology for the future microgrid. Two major applications of the smart inverter will be investigated in this work based on the connection modes: microgrid at grid-tied mode and autonomous mode. In grid-tied connection, the smart inverter and VSC are used to integrate DER such as Photovoltaic (PV) and battery to provide suitable power to the system by controlling the supplied real and reactive power. The role of a smart inverter at autonomous mode includes supplying a sufficient voltage and frequency, mitigate abnormal condition of the load as well as equally sharing the total load's power. However, the operational control of the microgrid still has a major issue on the operation of the microgrid. The dissertation is divided into two main sections which are: 1. Low-level control of a single smart Inverter. 2. High-level control of the microgrid. The first part investigates a comprehensive research for a smart inverter and VSC technology at the two major connections of the microgrid. This involves controlling and modeling single smart inverter and VSC to solve specific issues of microgrid as well as improve the operation of the system. The research provides developed features for smart inverter comparing with a conventional voltage sourced converter (VSC). The two main connections for a microgrid have been deeply investigated to analyze a better way to develop and improve the operational procedure of the microgrid as well as solve specific issues of connecting the microgrid to the system. A detailed procedure for controlling VSC and designing an optimal operation of the controller is also covered in the first part of the dissertation. This section provides an optimal operation for controlling motor drive and demonstrates issues when motor load exists at an autonomous microgrid. It also provides a solution for specific issues at operating a microgrid at autonomous mode as well as improving the structural design for the grid-tied microgrid. The solution for autonomous microgrid includes changing the operational state of the switching pattern of the smart inverter to solve the issue of a common mode voltage (CMV) that appears across the motor load. It also solves the issue of power supplying to large loads, such as induction motors. The last section of the low-level section involves an improvement of the performance and operation of the PV charging station for a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) at grid-tied mode. This section provides a novel structure and smart controller for PV charging station using three-phase hybrid boost converter topology. It also provides a form of applications of a multifunction smart inverter using PV charging station. The second part of the research is focusing on improving the performance of the microgrid by integrating several smart inverters to form a microgrid. It investigates the issue of connecting DER units with the microgrid at real applications. One of the common issues of the microgrid is the circulating current which is caused by poor reactive power sharing accuracy. When more than two DER units are connected in parallel, a microgrid is forming be generating required power for the load. When the microgrid is operated at autonomous mode, all DER units participate in generating voltage and frequency as well as share the load's power. This section provides a smart and novel controlling technique to solve the issue of unequal power sharing. The feature of the smart inverter is realized by the communication link between smart inverters and the main operator. The analysis and derivation of the problem are presented in this section. The dissertation has led to two accepted conference papers, one accepted transaction IEEE manuscript, and one submitted IET transaction manuscript. The future work aims to improve the current work by investigating the performance of the smart inverter at real applications.

Final Report: Assessment of Combined Heat and Power Premium Power Applications in California

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Norwood, Zack; Lipman, Tim; Marnay, Chris

2008-09-30

This report analyzes the current economic and environmental performance of combined heat and power (CHP) systems in power interruption intolerant commercial facilities. Through a series of three case studies, key trade-offs are analyzed with regard to the provision of black-out ridethrough capability with the CHP systems and the resutling ability to avoid the need for at least some diesel backup generator capacity located at the case study sites. Each of the selected sites currently have a CHP or combined heating, cooling, and power (CCHP) system in addition to diesel backup generators. In all cases the CHP/CCHP system have a smallmore » fraction of the electrical capacity of the diesel generators. Although none of the selected sites currently have the ability to run the CHP systems as emergency backup power, all could be retrofitted to provide this blackout ride-through capability, and new CHP systems can be installed with this capability. The following three sites/systems were used for this analysis: (1) Sierra Nevada Brewery - Using 1MW of installed Molten Carbonate Fuel Cells operating on a combination of digestor gas (from the beer brewing process) and natural gas, this facility can produce electricty and heat for the brewery and attached bottling plant. The major thermal load on-site is to keep the brewing tanks at appropriate temperatures. (2) NetApp Data Center - Using 1.125 MW of Hess Microgen natural gas fired reciprocating engine-generators, with exhaust gas and jacket water heat recovery attached to over 300 tons of of adsorption chillers, this combined cooling and power system provides electricity and cooling to a data center with a 1,200 kW peak electrical load. (3) Kaiser Permanente Hayward Hospital - With 180kW of Tecogen natural gas fired reciprocating engine-generators this CHP system generates steam for space heating, and hot water for a city hospital. For all sites, similar assumptions are made about the economic and technological constraints of the power generation system. Using the Distributed Energy Resource Customer Adoption Model (DER-CAM) developed at the Lawrence Berkeley National Laboratory, we model three representative scenarios and find the optimal operation scheduling, yearly energy cost, and energy technology investments for each scenario below: Scenario 1 - Diesel generators and CHP/CCHP equipment as installed in the current facility. Scenario 1 represents a baseline forced investment in currently installed energy equipment. Scenario 2 - Existing CHP equipment installed with blackout ride-through capability to replace approximately the same capacity of diesel generators. In Scenario 2 the cost of the replaced diesel units is saved, however additional capital cost for the controls and switchgear for blackout ride-through capability is necessary. Scenario 3 - Fully optimized site analysis, allowing DER-CAM to specify the number of diesel and CHP/CCHP units (with blackout ride-through capability) that should be installed ignoring any constraints on backup generation. Scenario 3 allows DER-CAM to optimize scheduling and number of generation units from the currently available technologies at a particular site. The results of this analysis, using real data to model the optimal schedulding of hypothetical and actual CHP systems for a brewery, data center, and hospital, lead to some interesting conclusions. First, facilities with high heating loads will typically prove to be the most appropriate for CHP installation from a purely economic standpoint. Second, absorption/adsorption cooling systems may only be economically feasible if the technology for these chillers can increase above current best system efficiency. At a coefficient of performance (COP) of 0.8, for instance, an adsorption chiller paired with a natural gas generator with waste heat recovery at a facility with large cooling loads, like a data center, will cost no less on a yearly basis than purchasing electricity and natural gas directly from a utility. Third, at marginal additional cost, if the reliability of CHP systems proves to be at least as high as diesel generators (which we expect to be the case), the CHP system could replace the diesel generator at little or no additional cost. This is true if the thermal to electric (relative) load of those facilities was already high enough to economically justify a CHP system. Last, in terms of greenhouse gas emissions, the modeled CHP and CCHP systems provide some degree of decreased emissions relative to systems with less CHP installed. The emission reduction can be up to 10% in the optimized case (Scenario 3) in the application with the highest relative thermal load, in this case the hospital. Although these results should be qualified because they are only based on the three case studies, the general results and lessons learned are expected to be applicable across a broad range of potential and existing CCHP systems.« less

Recent progress in the assembly of nanodevices and van der Waals heterostructures by deterministic placement of 2D materials.

PubMed

Frisenda, Riccardo; Navarro-Moratalla, Efrén; Gant, Patricia; Pérez De Lara, David; Jarillo-Herrero, Pablo; Gorbachev, Roman V; Castellanos-Gomez, Andres

2018-01-02

Designer heterostructures can now be assembled layer-by-layer with unmatched precision thanks to the recently developed deterministic placement methods to transfer two-dimensional (2D) materials. This possibility constitutes the birth of a very active research field on the so-called van der Waals heterostructures. Moreover, these deterministic placement methods also open the door to fabricate complex devices, which would be otherwise very difficult to achieve by conventional bottom-up nanofabrication approaches, and to fabricate fully-encapsulated devices with exquisite electronic properties. The integration of 2D materials with existing technologies such as photonic and superconducting waveguides and fiber optics is another exciting possibility. Here, we review the state-of-the-art of the deterministic placement methods, describing and comparing the different alternative methods available in the literature, and we illustrate their potential to fabricate van der Waals heterostructures, to integrate 2D materials into complex devices and to fabricate artificial bilayer structures where the layers present a user-defined rotational twisting angle.

Major Naval Operations

DTIC Science & Technology

2008-09-01

ing craft, while four combat craft (two tor- pedo craft and two light patrol craft) were captured in Port of Adabia. 5. Hartmut Zehrer, ed., Der...Collaborative planning is made possible by information technologies that allow the real-time exchange of information by voice and video . It greatly

Fluid Dynamics Panel Working Group 12 on Adaptive Wind Tunnel Walls: Technology and Applications (Les Souffleries a Paroi Adaptable Technologies et Applications)

DTIC Science & Technology

1990-04-01

mensional Wall Adaptation. Dissertation, Universite Libre de Bruxelles, 1986. [4.22] Prandtl, L.: Experimentelle Prufung der [4.12] AshilI , P.R., Weeks...TR 86026 U, Feb.1986. May 1988. [6.29] Archambaud, J.P. and Chevallier, J.P., "Utilisation [6.91 AshilI , P.R. and Weeks, D.J., "A Method for Deter- de

Towards Direct Simulations of Counterflow Flames with Consistent Differential-Algebraic Boundary Conditions

DTIC Science & Technology

2015-01-05

Mechanical and Civil Engineering Dept., California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA Josette Bellan † Jet Propulsion Laboratory...91125, USA Kenneth Harstad ‡ Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91109, USA A new approach for the formulation of...BDF (Backward Differentiation Formula ), in fixed-leading-coefficient form where the or- der of the method varies between 1 and 5. The BDF method can

"It Just Takes so Much Time!" A Study of Teachers' Use of ICT to Convey Relevance of Mathematical Content

ERIC Educational Resources Information Center

Prieto-Rodriguez, Elena

2016-01-01

This paper reports on a component of a study which aims to determine how ICT, and in particular some of the technology funded as part of Australian government's DER (Digital Education Revolution) program, is used by teachers in the state of New South Wales. The study looks in particular at whether technology is used to incorporate real-world…

Multi-time Scale Coordination of Distributed Energy Resources in Isolated Power Systems

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Mayhorn, Ebony; Xie, Le; Butler-Purry, Karen

2016-03-31

In isolated power systems, including microgrids, distributed assets, such as renewable energy resources (e.g. wind, solar) and energy storage, can be actively coordinated to reduce dependency on fossil fuel generation. The key challenge of such coordination arises from significant uncertainty and variability occurring at small time scales associated with increased penetration of renewables. Specifically, the problem is with ensuring economic and efficient utilization of DERs, while also meeting operational objectives such as adequate frequency performance. One possible solution is to reduce the time step at which tertiary controls are implemented and to ensure feedback and look-ahead capability are incorporated tomore » handle variability and uncertainty. However, reducing the time step of tertiary controls necessitates investigating time-scale coupling with primary controls so as not to exacerbate system stability issues. In this paper, an optimal coordination (OC) strategy, which considers multiple time-scales, is proposed for isolated microgrid systems with a mix of DERs. This coordination strategy is based on an online moving horizon optimization approach. The effectiveness of the strategy was evaluated in terms of economics, technical performance, and computation time by varying key parameters that significantly impact performance. The illustrative example with realistic scenarios on a simulated isolated microgrid test system suggests that the proposed approach is generalizable towards designing multi-time scale optimal coordination strategies for isolated power systems.« less

Optimizing energy functions for protein-protein interface design.

PubMed

Sharabi, Oz; Yanover, Chen; Dekel, Ayelet; Shifman, Julia M

2011-01-15

Protein design methods have been originally developed for the design of monomeric proteins. When applied to the more challenging task of protein–protein complex design, these methods yield suboptimal results. In particular, they often fail to recapitulate favorable hydrogen bonds and electrostatic interactions across the interface. In this work, we aim to improve the energy function of the protein design program ORBIT to better account for binding interactions between proteins. By using the advanced machine learning framework of conditional random fields, we optimize the relative importance of all the terms in the energy function, attempting to reproduce the native side-chain conformations in protein–protein interfaces. We evaluate the performance of several optimized energy functions, each describes the van der Waals interactions using a different potential. In comparison with the original energy function, our best energy function (a) incorporates a much “softer” repulsive van der Waals potential, suitable for the discrete rotameric representation of amino acid side chains; (b) does not penalize burial of polar atoms, reflecting the frequent occurrence of polar buried residues in protein–protein interfaces; and (c) significantly up-weights the electrostatic term, attesting to the high importance of these interactions for protein–protein complex formation. Using this energy function considerably improves side chain placement accuracy for interface residues in a large test set of protein–protein complexes. Moreover, the optimized energy function recovers the native sequences of protein–protein interface at a higher rate than the default function and performs substantially better in predicting changes in free energy of binding due to mutations.

Zum Problem der Hochschulreform in Spanien: Einige ausgewahlte Daten.

ERIC Educational Resources Information Center

Val, Jose Cajide; Philipp, Rita Radl; Castro, Ana Porto

1998-01-01

Investigates the teaching, research, and management entailed in four new degree programs--physics, agricultural engineering, agricultural food-processing technology, and pharmacy courses--at Spain's University of Santiago de Compostela. Reports students' opinions of reforms in these courses, revealing dissatisfaction with facilities for practical…

Status and Needs of Power Electronics for Photovoltaic Inverters: Summary Document

NASA Astrophysics Data System (ADS)

West, R.; Mauch, K.; Qin, Y. C.; Mohan, N.; Bonn, R.

2002-05-01

Photovoltaic inverters are the most mature of any DER inverter, and their mean time to first failure (MTFF) is about five years. This is an unacceptable MTFF and will inhibit the rapid expansion of PV. With all DER technologies, (solar, wind, fuel cells, and microturbines) the inverter is still an immature product that will result in reliability problems in fielded systems. The increasing need for all of these technologies to have a reliable inverter provides a unique opportunity to address these needs with focused R&D development projects. The requirements for these inverters are so similar that modular designs with universal features are obviously the best solution for a 'next generation' inverter. A 'next generation' inverter will have improved performance, higher reliability, and improved profitability. Sandia National Laboratories has estimated that the development of a 'next generation' inverter could require approximately 20 man-years of work over an 18- to 24-month time frame, and that a government-industry partnership will greatly improve the chances of success.

Key Drivers of Marines Willingness to Adopt Energy-Efficient Technologies

DTIC Science & Technology

2013-12-01

influences the rate of adoption. Communication is “the process by which participants create and share information with one another in order to reach a...more likely to assess the value of the innovation themselves rather than the value of the implementer’s market . Kleijnen, Lee, and Wetzels (2009...willingness to ucc (~pt energy cftid(’nt technologil~. The adaptation of energy efficient technologies will significantly reduce fossil fuel der>endency

A statistical model of the human core-temperature circadian rhythm

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Brown, E. N.; Choe, Y.; Luithardt, H.; Czeisler, C. A.

2000-01-01

We formulate a statistical model of the human core-temperature circadian rhythm in which the circadian signal is modeled as a van der Pol oscillator, the thermoregulatory response is represented as a first-order autoregressive process, and the evoked effect of activity is modeled with a function specific for each circadian protocol. The new model directly links differential equation-based simulation models and harmonic regression analysis methods and permits statistical analysis of both static and dynamical properties of the circadian pacemaker from experimental data. We estimate the model parameters by using numerically efficient maximum likelihood algorithms and analyze human core-temperature data from forced desynchrony, free-run, and constant-routine protocols. By representing explicitly the dynamical effects of ambient light input to the human circadian pacemaker, the new model can estimate with high precision the correct intrinsic period of this oscillator ( approximately 24 h) from both free-run and forced desynchrony studies. Although the van der Pol model approximates well the dynamical features of the circadian pacemaker, the optimal dynamical model of the human biological clock may have a harmonic structure different from that of the van der Pol oscillator.

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Poore, WP

The vision of the Distributed Energy Research Program (DER) program of the U.S. Department of Energy (DOE) is that the United States will have the cleanest and most efficient and reliable energy system in the world by maximizing the use of affordable distributed energy resources. Electricity consumers will be able to choose from a diverse number of efficient, cost-effective, and environmentally friendly distributed energy options and easily connect them into the nation's energy infrastructure while providing benefits to their owners and other stakeholders. The long-term goal of this vision is that DER will achieve a 20% share of new electricmore » capacity additions in the United States by 2010, thereby helping to make the nation's electric power generation and delivery system more efficient, reliable, secure, clean, economical, and diverse in terms of fuel use (oil, natural gas, solar, hydroelectric, etc.) and prime mover resource (solar, wind, gas turbines, etc.). Near- and mid-term goals are to develop new technologies for implementing and operating DER and address barriers associated with DER usage and then to reduce costs and emissions and improve the efficiency and reliability of DER. Numerous strategies for meeting these goals have been developed into a research, development, and demonstration (RD&D) program that supports generation and delivery systems architecture, including modeling and simulation tools. The benefits associated with DER installations are often significant and numerous. They almost always provide tangible economic benefits, such as energy savings or transmission and distribution upgrade deferrals, as well as intangible benefits, such as power quality improvements that lengthen maintenance or repair intervals for power equipment. Also, the benefits routinely are dispersed among end users, utilities, and the public. For instance, an end user may use the DER to reduce their peak demand and save money due to lower demand charges. Reduced end user peak demand, in turn, may lower a distribution system peak load such that upgrades are deferred or avoided. This could benefit other consumers by providing them with higher reliability and power quality as well as avoiding their cost share of a distribution system upgrade. In this example, the costs of the DER may be born by the end user, but that user reaps only a share of the benefits. This report, the first product of a study to quantify the value of DER, documents initial project efforts to develop an assessment methodology. The focus of currently available site-specific DER assessment techniques are typically limited to two parties, the owner/user and the local utility. Rarely are the impacts on other stakeholders, including interconnected distribution utilities, transmission system operators, generating system operators, other local utility customers, local and regional industry and business, various levels of government, and the environment considered. The goal of this assessment is to quantify benefits and cost savings that accrue broadly across a region, recognizing that DER installations may have local, regional, or national benefits.« less

Learning-Based Adaptive Optimal Tracking Control of Strict-Feedback Nonlinear Systems.

PubMed

Gao, Weinan; Jiang, Zhong-Ping; Weinan Gao; Zhong-Ping Jiang; Gao, Weinan; Jiang, Zhong-Ping

2018-06-01

This paper proposes a novel data-driven control approach to address the problem of adaptive optimal tracking for a class of nonlinear systems taking the strict-feedback form. Adaptive dynamic programming (ADP) and nonlinear output regulation theories are integrated for the first time to compute an adaptive near-optimal tracker without any a priori knowledge of the system dynamics. Fundamentally different from adaptive optimal stabilization problems, the solution to a Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equation, not necessarily a positive definite function, cannot be approximated through the existing iterative methods. This paper proposes a novel policy iteration technique for solving positive semidefinite HJB equations with rigorous convergence analysis. A two-phase data-driven learning method is developed and implemented online by ADP. The efficacy of the proposed adaptive optimal tracking control methodology is demonstrated via a Van der Pol oscillator with time-varying exogenous signals.

Evaluation der zentralen TUM-Lernplattform

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schulze, Elvira; Baume, Matthias; Graf, Stephan; Gergintchev, Ivan

Die Notwendigkeit der Qualitätssicherung und -kontrolle für innovative universitäre Lehr-/Lernszenarien ist in der Praxis unbestritten. Die Wirksamkeit der Einführung der zentralen Lernplattform CLIX Campus der imc AG an der TUM wurde mittels quantitativer und qualitativer Evaluation überprüft. Als statistische Bewertungsgrundlage wurde der Erreichungsgrad bestimmter Projektziele herangezogen. Aufbauend auf den theoretischen Grundlagen der Evaluation von Bildungsangeboten gibt diese Studie Aufschluss über die Ergebnisse der Datenerhebungen sowie die Einschätzung der Plattform aus Nutzersicht und belegt die wesentliche Bedeutung der durchgängigen IT-Infrastruktur und speziell der einheitlichen Verfügbarkeit der eLearning Angebote.

European Science Notes Information Bulletin. Reports on Current European and Middle Eastern Science

DTIC Science & Technology

1993-03-01

und technology establishmcnt, we find the Bildung, BMBW) Forschungsanstalt der Bundeswehr ftr Wasser - (quoted from Meyer-Krahmer, p. 81): schall und...Scholarships has designated it to adminis- " symbolizing and strengthening the fruitful relation ter grants for study abroad and for college-level between

Methoden der digitalen Planung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Westkämper, Engelbert; Niemann, Jörg; Warschat, Joachim; Scheer, August-Wilhelm; Thomas, Oliver

Die industrielle Produktion ist das Herz der verarbeitenden Industrie in Deutschland. Mit einem Beitrag von rund 500 Mrd. EUR pro Jahr erwirtschaftet das verarbeitende Gewerbe etwa ein Viertel der gesamtwirtschaftlichen Wertschöpfung in Deutschland. Gemessen am Produktionswert der Gesamtwirtschaft betrug der industrielle Anteil sogar über ein Drittel. Der Erhalt und der Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit unter den gegebenen Rahmenbedingungen der globalen Märkte ist eine der größten Herausforderungen der deutschen Wirtschaft [5, 8]. In diesem Beitrag soll - ausgehend von einer Strategie der Ausrüster von Fabriken in einer globalen Produktion - diskutiert werden, wie mit der digitalen Fabrik Potentiale in den Planungs- und Wandlungsprozessen erschlossen werden können.

Beam-dynamic effects at the CMS BRIL van der Meer scans

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Babaev, A.

2018-03-01

The CMS Beam Radiation Instrumentation and Luminosity Project (BRIL) is responsible for the simulation and measurement of luminosity, beam conditions and radiation fields in the CMS experiment. The project is engaged in operating and developing new detectors (luminometers), adequate for the experimental conditions associated with high values of instantaneous luminosity delivered by the CERN LHC . BRIL operates several detectors based on different physical principles and technologies. Precise and accurate measurements of the delivered luminosity is of paramount importance for the CMS physics program. The absolute calibration of luminosity is achieved by the van der Meer method, which is carried out under specially tailored conditions. This paper presents models used to simulate of beam-dynamic effects arising due to the electromagnetic interaction of colliding bunches. These effects include beam-beam deflection and dynamic-β effect. Both effects are important to luminosity measurements and influence calibration constants at the level of 1-2%. The simulations are carried out based on 2016 CMS van der Meer scan data for proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV.

[Management of Pregnancy-Associated Venous Thromboembolism - Current Recommendations].

PubMed

Linnemann, Birgit

2017-06-01

Diagnostik in der Schwangerschaft  Studien belegen den hohen Stellenwert der Kompressionssonografie der Beinvenen plus Duplexsonografie der Beckenvenen in der Diagnostik der Becken- und Beinvenenthrombose auch bei Schwangeren. Perfusionsszintigrafie und CT-Angiografie der Pulmonalarterien sind bei vergleichbarer fötaler Strahlenbelastung gleich aussagekräftig. Aufgrund der mütterlichen Strahlenbelastung favorisieren aktuelle Leitlinien bei fehlender struktureller Lungenerkrankung die Perfusionsszintigrafie als primäre Bildgebung. Es gibt keinen Grund, einer Schwangeren mit Lungenembolieverdacht eine notwendige radiologische Diagnosesicherung vorzuenthalten. Antikoagulation in der Schwangerschaft  Heparine bleiben Antikoagulans der 1. Wahl bei der Behandlung der venöses Thromboembolien (VTE) in der Schwangerschaft. Neue orale Antikoagulantien (NOAK) sind aufgrund ihrer geringen Molekülgröße plazentagängig und daher in der Schwangerschaft kontraindiziert. Peripartales Vorgehen  Zur Minimierung des postpartalen Blutungsrisikos vor der Geburt ist in den letzten Wochen vor der Geburt eine Aufteilung der NMH-Injektion auf 2 Tagesdosen sinnvoll. Bei der Entbindung ist eine interdisziplinäre Abstimmung wichtig. Postpartal kann eine NMH-Therapie fortgesetzt oder Warfarin eingesetzt werden (Kein Phenprocoumon, da es in die Muttermilch übergeht).

Thermal Energy Storage for Electricity Peak-demand Mitigation: A Solution in Developing and Developed World Alike

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

DeForest, Nicholas; Mendes, Goncalo; Stadler, Michael

2013-06-02

In much of the developed world, air-conditioning in buildings is the dominant driver of summer peak electricity demand. In the developing world a steadily increasing utilization of air-conditioning places additional strain on already-congested grids. This common thread represents a large and growing threat to the reliable delivery of electricity around the world, requiring capital-intensive expansion of capacity and draining available investment resources. Thermal energy storage (TES), in the form of ice or chilled water, may be one of the few technologies currently capable of mitigating this problem cost effectively and at scale. The installation of TES capacity allows a buildingmore » to meet its on-peak air conditioning load without interruption using electricity purchased off-peak and operating with improved thermodynamic efficiency. In this way, TES has the potential to fundamentally alter consumption dynamics and reduce impacts of air conditioning. This investigation presents a simulation study of a large office building in four distinct geographical contexts: Miami, Lisbon, Shanghai, and Mumbai. The optimization tool DER-CAM (Distributed Energy Resources Customer Adoption Model) is applied to optimally size TES systems for each location. Summer load profiles are investigated to assess the effectiveness and consistency in reducing peak electricity demand. Additionally, annual energy requirements are used to determine system cost feasibility, payback periods and customer savings under local utility tariffs.« less

Bildbasierte Navigation eines mobilen Roboters mittels omnidirektionaler und schwenkbarer Kamera

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nierobisch, Thomas; Hoffmann, Frank; Krettek, Johannes; Bertram, Torsten

Dieser Beitrag präsentiert einen neuartigen Ansatz zur entkoppelten Regelung der Kamera-Blickrichtung und der Bewegung eines mobilen Roboters im Kontext der bildbasierten Navigation. Eine schwenkbare monokulare Kamera hält unabhängig von der Roboterbewegung die relevanten Merkmale für die Navigation im Sichtfeld. Die Entkopplung der Kamerablickrichtung von der eigentlichen Roboterbewegung wird durch die Projektion der Merkmale auf eine virtuelle Bildebene realisiert. In der virtuellen Bildebene hängt die Ausprägung der visuellen Merkmale für die bildbasierte Regelung nur von der Roboterposition ab und ist unabhängig gegenüber der tatsächlichen Blickrichtung der Kamera. Durch die Schwenkbarkeit der monokularen Kamera wird der Arbeitsbereich, über dem sich ein Referenzbild zur bildbasierten Regelung eignet, gegenüber einer statischen Kamera signifikant vergrößert. Dies ermöglicht die Navigation auch in texturarmen Umgebungen, die wenig verwertbare Textur- und Strukturmerkmale aufweisen.

The impact of ancillary services in optimal DER investment decisions

DOE PAGES

Cardoso, Goncalo; Stadler, Michael; Mashayekh, Salman; ...

2017-04-25

Microgrid resource sizing problems typically include the analysis of a combination of value streams such as peak shaving, load shifting, or load scheduling, which support the economic feasibility of the microgrid deployment. However, microgrid benefits can go beyond these, and the ability to provide ancillary grid services such as frequency regulation or spinning and non-spinning reserves is well known, despite typically not being considered in resource sizing problems. This paper proposes the expansion of the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM), a state-of-the-art microgrid resource sizing model, to include revenue streams resulting from the participation in ancillary service markets.more » Results suggest that participation in such markets may not only influence the optimum resource sizing, but also the operational dispatch, with results being strongly influenced by the exact market requirements and clearing prices.« less

The impact of ancillary services in optimal DER investment decisions

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Cardoso, Goncalo; Stadler, Michael; Mashayekh, Salman

Microgrid resource sizing problems typically include the analysis of a combination of value streams such as peak shaving, load shifting, or load scheduling, which support the economic feasibility of the microgrid deployment. However, microgrid benefits can go beyond these, and the ability to provide ancillary grid services such as frequency regulation or spinning and non-spinning reserves is well known, despite typically not being considered in resource sizing problems. This paper proposes the expansion of the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM), a state-of-the-art microgrid resource sizing model, to include revenue streams resulting from the participation in ancillary service markets.more » Results suggest that participation in such markets may not only influence the optimum resource sizing, but also the operational dispatch, with results being strongly influenced by the exact market requirements and clearing prices.« less

Hawaii Energy Sustainable Program

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Rocheleau, Richard; Turn, Scott; Griffin, James

The objective of HESP was to support the development and deployment of distributed energy resource (DER) technologies to facilitate increased penetration of renewable energy resources and reduced use of fossil fuels in Hawaii’s power grids. All deliverables, publications and other public releases have been submitted to the DOE in accordance with the award and subsequent award modifications.

Component-Resolved Diagnostic Study of Dermatophagoides Pteronyssinus Major Allergen Molecules in a Southern Chinese Cohort.

PubMed

Zeng, G; Luo, W; Zheng, P; Wei, N; Huang, H; Sun, B; Zhao, X

2015-01-01

Little is known about component-resolved diagnosis (CRD) for Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) sensitization in the Chinese population. We aimed to evaluate sensitization to Der p components in southern China. Two-hundred immunotherapy-naïve patients with asthma and/or rhinitis positive to specific IgE (sIgE) against Der p extract, along with 20 Der p-negative nonallergic healthy controls, were tested for sIgE against Der p 1, Der p 2, and Der p 10 using ImmunoCAP 100. Seventy-five were further examined with the ImmunoCAP Immuno Solid-phase Allergen Chip (ISAC). Der p 10-positive patients were also tested for sIgE against crude extracts of cockroach, moth, and shrimp. In total, 183 (91.5%) of the 200 patients were sensitized to Der p 1 and/or Der p 2. The proportion of positive results and the median level of s1gE against Der p 1 were higher in children than in adults. Der p 1 and Der p 2 correlated with Der p in sIgE levels. ImmunoCAP ISAC demonstrated 100% specificity and 84% sensitivity in detecting Der p 1, Der p 2, and Der p 10 compared with ImmunoCAP 100. Sensitization to Der p 10 correlated well with sIgE to shrimp, moths, cockroaches, Pen m 1, Bla g 7, and Ani s 3. The detection of Der p 1 and Der p 2 provided a good reflection of atopy to Der p in a Chinese cohort. Sensitization to Der p 10 may result from cross-reactivity with seafood and cockroaches in coastal southern China. ImmunoCAP ISAC may be a useful tool for CRD, with comparable performance to ImmunoCAP 100.

DFT-MD simulations of shocked Xenon

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Magyar, Rudolph J.; Mattsson, Thomas R.

2009-03-01

Xenon is not only a technologically important element used in laser technologies, jet propulsion and dental anesthesia, but it is also arguably the simplest material in which to study the metal-insulator transition at high pressure. Because of its closed shell electronic configuration, Xenon is often assumed to be chemically inert, interacting almost entirely through the van der Waals interaction, and at liquid density, is typically modeled well using Leonard-Jones potentials. However, such modeling has a limited range of validity as Xenon is known to form compounds at normal conditions and likely exhibits considerably more chemistry at higher densities when hybridization of occupied orbitals becomes significant. In this talk, we present DFT-MD simulations of shocked liquid Xenon with the goal of developing an improved equation of state. The relative importance of the van der Waals interaction compared to other Coulomb interactions is considered, and estimates of the relative accuracy of various density functionals are quantified. Sandia is a multiprogram laboratory operated by Sandia Corporation, a Lockheed Martin Company, for the United States Department of Energy's National Nuclear Security Administration under contract DE-AC04-94AL85000.

Das Smart Meter Gateway - Der kritische Erfolgsfaktor für die Digitalisierung der Energiewende

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Abs, Paul-Vincent

Der kritische Erfolgsfaktor der Digitalisierung in der Energiewirtschaft liegt im bevorstehenden hohen Investitionsvolumen und der Beherrschung der neuen Technik. Ein Weg zur Kostenminimierung liegt im Zusammenschluss der einzelnen Akteure, um gemeinsame Skalenvorteile zu heben. Auch bieten neue Geschäftsmodelle die Möglichkeit, zusätzliche Erlöse zu generieren.

JPRS Report, Near East & South Asia

DTIC Science & Technology

1988-02-17

Tunisia [THE EGYPTIAN GAZETTE, 4 Jan 88] 2 PALESTINIAN AFFAIRS PLO Affirms CW Intentions [JORDAN TIMES, 13 Jan 88] 2 Economic Effects of Bank...warheads but would only use them as a last resort. /9274 Economic Effects of Bank Reform Appraised 45190011 Algiers EL MOUDHAJID (SUPPLEMENT...resources that they will have to utilize and to optimize in order to successfully shoul- der the effects of economic reform. JPRS-NEA-88-008 17

How Much Binding Affinity Can be Gained by Filling a Cavity?

PubMed Central

Kawasaki, Yuko; Chufan, Eduardo E.; Lafont, Virginie; Hidaka, Koushi; Kiso, Yoshiaki; Amzel, L. Mario; Freire, Ernesto

2011-01-01

Binding affinity optimization is critical during drug development. Here we evaluate the thermodynamic consequences of filling a binding cavity with functionalities of increasing van der Waals radii (-H, -F, -Cl and CH3) that improve the geometric fit without participating in hydrogen bonding or other specific interactions. We observe a binding affinity increase of two orders of magnitude. There appears to be three phases in the process. The first phase is associated with the formation of stable van der Waals interactions. This phase is characterized by a gain in binding enthalpy and a loss in binding entropy, attributed to a loss of conformational degrees of freedom. For the specific case presented in this paper, the enthalpy gain amounts to −1.5 kcal/mol while the entropic losses amount to +0.9 kcal/mol resulting in a net 3.5-fold affinity gain. The second phase is characterized by simultaneous enthalpic and entropic gains. This phase improves the binding affinity 25-fold. The third phase represents the collapse of the trend and is triggered by the introduction of chemical functionalities larger than the binding cavity itself (CH(CH3)2). It is characterized by large enthalpy and affinity losses. The thermodynamic signatures associated with each phase provide guidelines for lead optimization. PMID:20028396

Comprehensive analysis of individual pulp fiber bonds quantifies the mechanisms of fiber bonding in paper

PubMed Central

Hirn, Ulrich; Schennach, Robert

2015-01-01

The process of papermaking requires substantial amounts of energy and wood consumption, which contributes to larger environmental costs. In order to optimize the production of papermaking to suit its many applications in material science and engineering, a quantitative understanding of bonding forces between the individual pulp fibers is of importance. Here we show the first approach to quantify the bonding energies contributed by the individual bonding mechanisms. We calculated the impact of the following mechanisms necessary for paper formation: mechanical interlocking, interdiffusion, capillary bridges, hydrogen bonding, Van der Waals forces, and Coulomb forces on the bonding energy. Experimental results quantify the area in molecular contact necessary for bonding. Atomic force microscopy experiments derive the impact of mechanical interlocking. Capillary bridges also contribute to the bond. A model based on the crystal structure of cellulose leads to values for the chemical bonds. In contrast to general believe which favors hydrogen bonding Van der Waals bonds play the most important role according to our model. Comparison with experimentally derived bond energies support the presented model. This study characterizes bond formation between pulp fibers leading to insight that could be potentially used to optimize the papermaking process, while reducing energy and wood consumption. PMID:26000898

ALK-Testing in non-small cell lung cancer (NSCLC): Immunohistochemistry (IHC) and/or fluorescence in-situ Hybridisation (FISH)?: Statement of the Germany Society for Pathology (DGP) and the Working Group Thoracic Oncology (AIO) of the German Cancer Society e.V. (Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Pathologie und der AG Thorakale Onkologie der Arbeitsgemeinschaft Onkologie/Deutsche Krebsgesellschaft e.V.).

PubMed

von Laffert, M; Schirmacher, P; Warth, A; Weichert, W; Büttner, R; Huber, R M; Wolf, J; Griesinger, F; Dietel, M; Grohé, Ch

2017-01-01

The EML4-ALK pathway plays an important role in a significant subset of non-small cell lung cancer patients. Treatment options such as ALK tyrosine kinase inhibitors lead to improved progression free survival and overall survival. These therapeutic options are chosen on the basis of the identification of the underlying genetic signature of the EML-ALK translocation. Efficient and easily accessible testing tools are required to identify eligible patients in a timely fashion. While FISH techniques are commonly used to detect this translocation, the broad implementation of this type of ALK testing into routine diagnostics is not optimal due to technical, structural and financial reasons. Immunohistochemical techniques to screen for EML4-ALK translocations may therefore play an important role in the near future. This consensus paper provides recommendations for the test algorithm and quality of the respective test approaches, which are discussed in the light of the current literature. Copyright © 2016 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Rückwärtsintegration - Zu den Verhältnissen Gymnasium, Hochschule und Arbeitswelt

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schmid, Gerhard; Heppner, Winfried; Focht, Eva

In seiner 2007 erschienen Sammlung von Vorträgen und Essays beschäftigt sich Wolfgang Frühwald, mit der Frage "Wieviel Wissen brauchen wir?“ [1] Die Kernproblematik moderner Wissenschaft und Forschung sieht der Autor, emeritierter Ordinarius für Neuere Deutsche Literaturwissenschaft und von 1992 bis 1997 Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft, einerseits in der zunehmenden Spezialisierung der Wissenschaftsbereiche, andererseits in der Gefahr der Abkoppelung der Naturwissenschaften von den Geisteswissenschaften. Wiederholt plädiert er dafür, über der rasanten Entwicklung beispielsweise in der Biologie und Physik, die historische, gesellschaftliche und besonders die ethische Dimension der Forschung nicht zu übersehen und fordert eine übergeordnete Theorie der Wissenschaft, die nur im Dialog zwischen den einzelnen Fachgebieten zu entwickeln sei.

National Renewable Energy Laboratory (NREL) Topic 2 Final Report: End-to-End Communication and Control System to Support Clean Energy Technologies

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Hudgins, Andrew P.; Carrillo, Ismael M.; Jin, Xin

This document is the final report of a two-year development, test, and demonstration project, 'Cohesive Application of Standards- Based Connected Devices to Enable Clean Energy Technologies.' The project was part of the National Renewable Energy Laboratory's (NREL's) Integrated Network Testbed for Energy Grid Research and Technology (INTEGRATE) initiative hosted at Energy Systems Integration Facility (ESIF). This project demonstrated techniques to control distribution grid events using the coordination of traditional distribution grid devices and high-penetration renewable resources and demand response. Using standard communication protocols and semantic standards, the project examined the use cases of high/low distribution voltage, requests for volt-ampere-reactive (VAR)more » power support, and transactive energy strategies using Volttron. Open source software, written by EPRI to control distributed energy resources (DER) and demand response (DR), was used by an advanced distribution management system (ADMS) to abstract the resources reporting to a collection of capabilities rather than needing to know specific resource types. This architecture allows for scaling both horizontally and vertically. Several new technologies were developed and tested. Messages from the ADMS based on the common information model (CIM) were developed to control the DER and DR management systems. The OpenADR standard was used to help manage grid events by turning loads off and on. Volttron technology was used to simulate a homeowner choosing the price at which to enter the demand response market. Finally, the ADMS used newly developed algorithms to coordinate these resources with a capacitor bank and voltage regulator to respond to grid events.« less

CHONDRICHTHYES, Knorpelfische

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Goldschmid, Alfred

Die über 1.100 Arten der Knorpelfische sind nur etwa 4% aller heute lebenden Fischarten. Ihrknorpeliges Endoskelett kann zwar verkalken, wird abernie zu Knochen umgebaut. Der Schädel besteht nur aus Neurocranium und Viscerocranium, ein Dermatocranium fehlt. Knochen findet sich nur in den Plakoidschuppen der Körperdecke. Eine Schwimmblase wie bei den Knochenfischen wird nie gebildet. Mund- und Nasenöffnungen liegen ventral; der Endolymphgang bleibt zeitlebens mit der Epidermis verbunden. Der mediale Teil der Beckenflosse der Männchen dient als Kopulationsorgan (Mixopterygium, Klasper) (Abb. 208, 209B) bei der inneren Befruchtung.

Novel optimization technique of isolated microgrid with hydrogen energy storage.

PubMed

Beshr, Eman Hassan; Abdelghany, Hazem; Eteiba, Mahmoud

2018-01-01

This paper presents a novel optimization technique for energy management studies of an isolated microgrid. The system is supplied by various Distributed Energy Resources (DERs), Diesel Generator (DG), a Wind Turbine Generator (WTG), Photovoltaic (PV) arrays and supported by fuel cell/electrolyzer Hydrogen storage system for short term storage. Multi-objective optimization is used through non-dominated sorting genetic algorithm to suit the load requirements under the given constraints. A novel multi-objective flower pollination algorithm is utilized to check the results. The Pros and cons of the two optimization techniques are compared and evaluated. An isolated microgrid is modelled using MATLAB software package, dispatch of active/reactive power, optimal load flow analysis with slack bus selection are carried out to be able to minimize fuel cost and line losses under realistic constraints. The performance of the system is studied and analyzed during both summer and winter conditions and three case studies are presented for each condition. The modified IEEE 15 bus system is used to validate the proposed algorithm.

Novel optimization technique of isolated microgrid with hydrogen energy storage

PubMed Central

Abdelghany, Hazem; Eteiba, Mahmoud

2018-01-01

This paper presents a novel optimization technique for energy management studies of an isolated microgrid. The system is supplied by various Distributed Energy Resources (DERs), Diesel Generator (DG), a Wind Turbine Generator (WTG), Photovoltaic (PV) arrays and supported by fuel cell/electrolyzer Hydrogen storage system for short term storage. Multi-objective optimization is used through non-dominated sorting genetic algorithm to suit the load requirements under the given constraints. A novel multi-objective flower pollination algorithm is utilized to check the results. The Pros and cons of the two optimization techniques are compared and evaluated. An isolated microgrid is modelled using MATLAB software package, dispatch of active/reactive power, optimal load flow analysis with slack bus selection are carried out to be able to minimize fuel cost and line losses under realistic constraints. The performance of the system is studied and analyzed during both summer and winter conditions and three case studies are presented for each condition. The modified IEEE 15 bus system is used to validate the proposed algorithm. PMID:29466433

Crystal Structures of Mite Allergens Der f 1 and Der p 1 Reveal Differences in Surface-Exposed Residues that May Influence Antibody Binding

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chruszcz, Maksymilian; Chapman, Martin D.; Vailes, Lisa D.

2009-12-01

The Group 1 mite allergens, Der f 1 and Der p 1, are potent allergens excreted by Dermatophagoides farinae and Dermatophagoides pteronyssinus, respectively. The human IgE antibody responses to the Group 1 allergens show more cross-reactivity than the murine IgG antibody responses which are largely species-specific. Here, we report the crystal structure of the mature form of Der f 1, which was isolated from its natural source, and a new, high-resolution structure of mature recombinant Der p 1. Unlike Der p 1, Der f 1 is monomeric both in the crystalline state and in solution. Moreover, no metal binding ismore » observed in the structure of Der f 1, despite the fact that all amino acids involved in Ca{sup 2+} binding in Der p 1 are completely conserved in Der f 1. Although Der p 1 and Der f 1 share extensive sequence identity, comparison of the crystal structures of both allergens revealed structural features which could explain the differences in murine and human IgE antibody responses to these allergens. There are structural differences between Der f 1 and Der p 1 which are unevenly distributed on the allergens' surfaces. This uneven spatial arrangement of conserved versus altered residues could explain both the specificity and cross-reactivity of antibodies against Der f 1 and Der p 1.« less

Test Protocols for Advanced Inverter Interoperability Functions – Main Document

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Johnson, Jay Dean; Gonzalez, Sigifredo; Ralph, Mark E.

2013-11-01

Distributed energy resources (DER) such as photovoltaic (PV) systems, when deployed in a large scale, are capable of influencing significantly the operation of power systems. Looking to the future, stakeholders are working on standards to make it possible to manage the potentially complex interactions between DER and the power system. In 2009, the Electric Power Research Institute (EPRI), Sandia National Laboratories (SNL) with the U.S. Department of Energy (DOE), and the Solar Electric Power Association (SEPA) initiated a large industry collaborative to identify and standardize definitions for a set of DER grid support functions. While the initial effort concentrated onmore » grid-tied PV inverters and energy storage systems, the concepts have applicability to all DER. A partial product of this on-going effort is a reference definitions document (IEC TR 61850-90-7, Object models for power converters in distributed energy resources (DER) systems) that has become a basis for expansion of related International Electrotechnical Commission (IEC) standards, and is supported by US National Institute of Standards and Technology (NIST) Smart Grid Interoperability Panel (SGIP). Some industry-led organizations advancing communications protocols have also embraced this work. As standards continue to evolve, it is necessary to develop test protocols to independently verify that the inverters are properly executing the advanced functions. Interoperability is assured by establishing common definitions for the functions and a method to test compliance with operational requirements. This document describes test protocols developed by SNL to evaluate the electrical performance and operational capabilities of PV inverters and energy storage, as described in IEC TR 61850-90-7. While many of these functions are not currently required by existing grid codes or may not be widely available commercially, the industry is rapidly moving in that direction. Interoperability issues are already apparent as some of these inverter capabilities are being incorporated in large demonstration and commercial projects. The test protocols are intended to be used to verify acceptable performance of inverters within the standard framework described in IEC TR 61850-90-7. These test protocols, as they are refined and validated over time, can become precursors for future certification test procedures for DER advanced grid support functions.« less

Test Protocols for Advanced Inverter Interoperability Functions - Appendices

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Johnson, Jay Dean; Gonzalez, Sigifredo; Ralph, Mark E.

2013-11-01

Distributed energy resources (DER) such as photovoltaic (PV) systems, when deployed in a large scale, are capable of influencing significantly the operation of power systems. Looking to the future, stakeholders are working on standards to make it possible to manage the potentially complex interactions between DER and the power system. In 2009, the Electric Power Research Institute (EPRI), Sandia National Laboratories (SNL) with the U.S. Department of Energy (DOE), and the Solar Electric Power Association (SEPA) initiated a large industry collaborative to identify and standardize definitions for a set of DER grid support functions. While the initial effort concentrated onmore » grid-tied PV inverters and energy storage systems, the concepts have applicability to all DER. A partial product of this on-going effort is a reference definitions document (IEC TR 61850-90-7, Object models for power converters in distributed energy resources (DER) systems) that has become a basis for expansion of related International Electrotechnical Commission (IEC) standards, and is supported by US National Institute of Standards and Technology (NIST) Smart Grid Interoperability Panel (SGIP). Some industry-led organizations advancing communications protocols have also embraced this work. As standards continue to evolve, it is necessary to develop test protocols to independently verify that the inverters are properly executing the advanced functions. Interoperability is assured by establishing common definitions for the functions and a method to test compliance with operational requirements. This document describes test protocols developed by SNL to evaluate the electrical performance and operational capabilities of PV inverters and energy storage, as described in IEC TR 61850-90-7. While many of these functions are not now required by existing grid codes or may not be widely available commercially, the industry is rapidly moving in that direction. Interoperability issues are already apparent as some of these inverter capabilities are being incorporated in large demonstration and commercial projects. The test protocols are intended to be used to verify acceptable performance of inverters within the standard framework described in IEC TR 61850-90-7. These test protocols, as they are refined and validated over time, can become precursors for future certification test procedures for DER advanced grid support functions.« less

Real time hardware implementation of power converters for grid integration of distributed generation and STATCOM systems

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jaithwa, Ishan

Deployment of smart grid technologies is accelerating. Smart grid enables bidirectional flows of energy and energy-related communications. The future electricity grid will look very different from today's power system. Large variable renewable energy sources will provide a greater portion of electricity, small DERs and energy storage systems will become more common, and utilities will operate many different kinds of energy efficiency. All of these changes will add complexity to the grid and require operators to be able to respond to fast dynamic changes to maintain system stability and security. This thesis investigates advanced control technology for grid integration of renewable energy sources and STATCOM systems by verifying them on real time hardware experiments using two different systems: d SPACE and OPAL RT. Three controls: conventional, direct vector control and the intelligent Neural network control were first simulated using Matlab to check the stability and safety of the system and were then implemented on real time hardware using the d SPACE and OPAL RT systems. The thesis then shows how dynamic-programming (DP) methods employed to train the neural networks are better than any other controllers where, an optimal control strategy is developed to ensure effective power delivery and to improve system stability. Through real time hardware implementation it is proved that the neural vector control approach produces the fastest response time, low overshoot, and, the best performance compared to the conventional standard vector control method and DCC vector control technique. Finally the entrepreneurial approach taken to drive the technologies from the lab to market via ORANGE ELECTRIC is discussed in brief.

Electric-field switching of two-dimensional van der Waals magnets

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jiang, Shengwei; Shan, Jie; Mak, Kin Fai

2018-05-01

Controlling magnetism by purely electrical means is a key challenge to better information technology1. A variety of material systems, including ferromagnetic (FM) metals2-4, FM semiconductors5, multiferroics6-8 and magnetoelectric (ME) materials9,10, have been explored for the electric-field control of magnetism. The recent discovery of two-dimensional (2D) van der Waals magnets11,12 has opened a new door for the electrical control of magnetism at the nanometre scale through a van der Waals heterostructure device platform13. Here we demonstrate the control of magnetism in bilayer CrI3, an antiferromagnetic (AFM) semiconductor in its ground state12, by the application of small gate voltages in field-effect devices and the detection of magnetization using magnetic circular dichroism (MCD) microscopy. The applied electric field creates an interlayer potential difference, which results in a large linear ME effect, whose sign depends on the interlayer AFM order. We also achieve a complete and reversible electrical switching between the interlayer AFM and FM states in the vicinity of the interlayer spin-flip transition. The effect originates from the electric-field dependence of the interlayer exchange bias.

System-of-Systems Approach for Integrated Energy Systems Modeling and Simulation: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Mittal, Saurabh; Ruth, Mark; Pratt, Annabelle

Today’s electricity grid is the most complex system ever built—and the future grid is likely to be even more complex because it will incorporate distributed energy resources (DERs) such as wind, solar, and various other sources of generation and energy storage. The complexity is further augmented by the possible evolution to new retail market structures that provide incentives to owners of DERs to support the grid. To understand and test new retail market structures and technologies such as DERs, demand-response equipment, and energy management systems while providing reliable electricity to all customers, an Integrated Energy System Model (IESM) is beingmore » developed at NREL. The IESM is composed of a power flow simulator (GridLAB-D), home energy management systems implemented using GAMS/Pyomo, a market layer, and hardware-in-the-loop simulation (testing appliances such as HVAC, dishwasher, etc.). The IESM is a system-of-systems (SoS) simulator wherein the constituent systems are brought together in a virtual testbed. We will describe an SoS approach for developing a distributed simulation environment. We will elaborate on the methodology and the control mechanisms used in the co-simulation illustrated by a case study.« less

Werner Heisenberg zum 100. Geburtstag: Pionier der Quantenmechanik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2001-11-01

Werner Heisenberg war eine der prägendsten Gestalten der Physik des 20. Jahrhunderts. Zu seinen wichtigsten Verdiensten gehören die Grundlegung der Quantenmechanik, die Formulierung der Unschärferelationen sowie die Beteiligung an der Ausarbeitung der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik. Darüber hinaus lieferte er Arbeiten von fundamentalem Charakter zur Theorie des Atomkerns, zur kosmischen Strahlung und zur Quantenfeldtheorie. Während des Krieges war er an den Arbeiten des Uranvereins beteiligt, der die Möglichkeit einer Entwicklung von Kernwaffen untersuchte, jedoch über Vorarbeiten zur Reaktorphysik nicht hinauskam. Wegen dieser Tätigkeit wurde er bei Kriegsende für einige Monate in England interniert. Nach seiner Rückkehr widmete er sich vor allem dem Aufbau der Physik in Deutschland, die während der NS-Zeit nahezu ihrer gesamten Substanz beraubt worden war.

Bereits nach Ablauf der Halbwertszeit droht der vollständige Zerfall Die britische Atomic Scientists’ Association, die Ideologie der „objektiven” Wissenschaft und die H-Bombe

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Laucht, Christoph

Präsident Harry Trumans Verlautbarung vom 31.1.1950, seine Regierung wolle die Entwicklung der Wasserstoffbombe vorantreiben, fand große Beachtung in den britischen Medien. Die illustrierte Zeitschrift Picture Post widmete der HBombe einen Artikel, der unter anderem kurze Stellungnahmen der britischen Atomwissenschaftler Eric Burhop, Kathleen Lonsdale, Harrie Massey, Rudolf Peierls und Maurice Pryce enthielt, die alle Mitglieder der Atomic Scientists' Association (ASA) waren.

The Influence of a CO2 Pricing Scheme on Distributed Energy Resources in California's Commercial Buildings

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Stadler, Michael; Marnay, Chris; Lai, Judy

2010-06-01

The Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) is working with the California Energy Commission (CEC) to determine the potential role of commercial-sector distributed energy resources (DER) with combined heat and power (CHP) in greenhouse gas emissions (GHG) reductions. Historically, relatively little attention has been paid to the potential of medium-sized commercial buildings with peak electric loads ranging from 100 kW to 5 MW. In our research, we examine how these medium-sized commercial buildings might implement DER and CHP. The buildings are able to adopt and operate various technologies, e.g., photovoltaics (PV), on-site thermal generation, heat exchangers, solar thermal collectors,more » absorption chillers, batteries and thermal storage systems. We apply the Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM), which is a mixed-integer linear program (MILP) that minimizes a site?s annual energy costs and/or CO2 emissions. Using 138 representative mid-sized commercial sites in California, existing tariffs of major utilities, and expected performance data of available technologies in 2020, we find the GHG reduction potential for these buildings. We compare different policy instruments, e.g., a CO2 pricing scheme or a feed-in tariff (FiT), and show their contributions to the California Air Resources Board (CARB) goals of additional 4 GW CHP capacities and 6.7 Mt/a GHG reduction in California by 2020. By applying different price levels for CO2, we find that there is competition between fuel cells and PV/solar thermal. It is found that the PV/solar thermal adoption increases rapidly, but shows a saturation at high CO2 prices, partly due to limited space for PV and solar thermal. Additionally, we find that large office buildings are good hosts for CHP in general. However, most interesting is the fact that fossil-based CHP adoption also increases with increasing CO2 prices. We will show service territory specific results since the attractiveness of DER varies widely by climate zone and service territory.« less

Einstellung und Wissen von Lehramtsstudierenden zur Evolution - ein Vergleich zwischen Deutschland und der Türkei

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Graf, Dittmar; Soran, Haluk

Es wird eine Untersuchung vorgestellt, in der Wissen und Überzeugungen von Lehramtsstudierenden aller Fächer zum Thema Evolution an zwei Universitäten in Deutschland und der Türkei erhoben worden sind. Die Befragung wurde in Dortmund und in Ankara durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass ausgeprägte Defizite im Verständnis der Evolutionsmechanismen herrschen. Viele Studierende, insbesondere aus der Türkei, sind nicht von der Faktizität der Evolution überzeugt. Dies gilt sowohl für Studierende mit Fach Biologie als auch für Studierende mit anderen Fächern. Näher untersucht worden sind die Faktoren, die die Überzeugungen zur Evolution beeinflussen können, was ja in Anbetracht der hohen Ablehnungsrate der Evolution von besonderem Interesse ist. Das Vertrauen in die Wissenschaft spielt hierbei eine besondere Rolle: Wer der Wissenschaft vertraut, ist auch eher von der Evolution überzeugt, als diejenigen, die skeptisch gegenüber der Wissenschaft sind.

High quality NMR structures: a new force field with implicit water and membrane solvation for Xplor-NIH.

PubMed

Tian, Ye; Schwieters, Charles D; Opella, Stanley J; Marassi, Francesca M

2017-01-01

Structure determination of proteins by NMR is unique in its ability to measure restraints, very accurately, in environments and under conditions that closely mimic those encountered in vivo. For example, advances in solid-state NMR methods enable structure determination of membrane proteins in detergent-free lipid bilayers, and of large soluble proteins prepared by sedimentation, while parallel advances in solution NMR methods and optimization of detergent-free lipid nanodiscs are rapidly pushing the envelope of the size limit for both soluble and membrane proteins. These experimental advantages, however, are partially squandered during structure calculation, because the commonly used force fields are purely repulsive and neglect solvation, Van der Waals forces and electrostatic energy. Here we describe a new force field, and updated energy functions, for protein structure calculations with EEFx implicit solvation, electrostatics, and Van der Waals Lennard-Jones forces, in the widely used program Xplor-NIH. The new force field is based primarily on CHARMM22, facilitating calculations with a wider range of biomolecules. The new EEFx energy function has been rewritten to enable OpenMP parallelism, and optimized to enhance computation efficiency. It implements solvation, electrostatics, and Van der Waals energy terms together, thus ensuring more consistent and efficient computation of the complete nonbonded energy lists. Updates in the related python module allow detailed analysis of the interaction energies and associated parameters. The new force field and energy function work with both soluble proteins and membrane proteins, including those with cofactors or engineered tags, and are very effective in situations where there are sparse experimental restraints. Results obtained for NMR-restrained calculations with a set of five soluble proteins and five membrane proteins show that structures calculated with EEFx have significant improvements in accuracy, precision, and conformation, and that structure refinement can be obtained by short relaxation with EEFx to obtain improvements in these key metrics. These developments broaden the range of biomolecular structures that can be calculated with high fidelity from NMR restraints.

Multi-objective optimal dispatch of distributed energy resources

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Longe, Ayomide

This thesis is composed of two papers which investigate the optimal dispatch for distributed energy resources. In the first paper, an economic dispatch problem for a community microgrid is studied. In this microgrid, each agent pursues an economic dispatch for its personal resources. In addition, each agent is capable of trading electricity with other agents through a local energy market. In this paper, a simple market structure is introduced as a framework for energy trades in a small community microgrid such as the Solar Village. It was found that both sellers and buyers benefited by participating in this market. In the second paper, Semidefinite Programming (SDP) for convex relaxation of power flow equations is used for optimal active and reactive dispatch for Distributed Energy Resources (DER). Various objective functions including voltage regulation, reduced transmission line power losses, and minimized reactive power charges for a microgrid are introduced. Combinations of these goals are attained by solving a multiobjective optimization for the proposed ORPD problem. Also, both centralized and distributed versions of this optimal dispatch are investigated. It was found that SDP made the optimal dispatch faster and distributed solution allowed for scalability.

Fuzzy controller training using particle swarm optimization for nonlinear system control.

PubMed

Karakuzu, Cihan

2008-04-01

This paper proposes and describes an effective utilization of particle swarm optimization (PSO) to train a Takagi-Sugeno (TS)-type fuzzy controller. Performance evaluation of the proposed fuzzy training method using the obtained simulation results is provided with two samples of highly nonlinear systems: a continuous stirred tank reactor (CSTR) and a Van der Pol (VDP) oscillator. The superiority of the proposed learning technique is that there is no need for a partial derivative with respect to the parameter for learning. This fuzzy learning technique is suitable for real-time implementation, especially if the system model is unknown and a supervised training cannot be run. In this study, all parameters of the controller are optimized with PSO in order to prove that a fuzzy controller trained by PSO exhibits a good control performance.

A crossover in anisotropic nanomechanochemistry of van der Waals crystals

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shimamura, Kohei; Misawa, Masaaki; Li, Ying; Kalia, Rajiv K.; Nakano, Aiichiro; Shimojo, Fuyuki; Vashishta, Priya

2015-12-01

In nanoscale mechanochemistry, mechanical forces selectively break covalent bonds to essentially control chemical reactions. An archetype is anisotropic detonation of layered energetic molecular crystals bonded by van der Waals (vdW) interactions. Here, quantum molecular dynamics simulations reveal a crossover of anisotropic nanomechanochemistry of vdW crystal. Within 10-13 s from the passage of shock front, lateral collision produces NO2 via twisting and bending of nitro-groups and the resulting inverse Jahn-Teller effect, which is mediated by strong intra-layer hydrogen bonds. Subsequently, as we transition from heterogeneous to homogeneous mechanochemical regimes around 10-12 s, shock normal to multilayers becomes more reactive, producing H2O assisted by inter-layer N-N bond formation. These time-resolved results provide much needed atomistic understanding of nanomechanochemistry that underlies a wider range of technologies.

Zusammenarbeit aus Sicht eines outgesourcten Instandhalters

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Grüßer, Stefan; Loeven, Heinz-Wilhelm

Dauerhafter Unternehmenserfolg ist nur mit einer fortschrittlichen Instandhaltung zu erzielen. Durch den enormen Kostendruck infolge der Globalisierung und die Innovationssprünge auf der technischen Seite wird auch die Frage nach der modernen Organisationsform für die Instandhaltung gestellt. Eine Möglichkeit der Kostenoptimierung ist das Outsourcing von Instandhaltungsleistungen. Hierbei ist es unerlässlich, dass sich die Mitarbeiter zum Dienstleister entwickeln. In diesem Beitrag wird die Entwicklung der InfraServ Knapsack von einer internen Instandhaltungsabteilung hin zu einem Industriellen Dienstleister beschrieben und Aspekte der Zusammenarbeit mit externen Kunden aus der Sicht des outgesourcten Instandhalters geschildert. Es werden die wichtigen Entwicklungsschritte zur Dienstleistungsorientierung der früheren Eigeninstandhaltung aufgezeigt. Dieser Beitrag ist nicht als "Königsweg“ zu verstehen, er soll vielmehr anhand der Erfahrungen einer outgesourcten Eigeninstandhaltung Anregungen für die Entwicklung der eigenen Instandhaltungsorganisation liefern.

Heterologous Expression of Der Homologs in an Escherichia coli der Mutant and Their Functional Complementation

PubMed Central

Choi, Eunsil; Kang, Nalae; Jeon, Young; Pai, Hyun-Sook

2016-01-01

ABSTRACT The unique Escherichia coli GTPase Der (double Era-like GTPase), which contains tandemly repeated GTP-binding domains, has been shown to play an essential role in 50S ribosomal subunit biogenesis. The depletion of Der results in the accumulation of precursors of 50S ribosomal subunits that are structurally unstable at low Mg2+ concentrations. Der homologs are ubiquitously found in eubacteria. Conversely, very few are conserved in eukaryotes, and none is conserved in archaea. In the present study, to verify their conserved role in bacterial 50S ribosomal subunit biogenesis, we cloned Der homologs from two gammaproteobacteria, Klebsiella pneumoniae and Salmonella enterica serovar Typhimurium; two pathogenic bacteria, Staphylococcus aureus and Neisseria gonorrhoeae; and the extremophile Deinococcus radiodurans and then evaluated whether they could functionally complement the E. coli der-null phenotype. Only K. pneumoniae and S. Typhimurium Der proteins enabled the E. coli der-null strain to grow under nonpermissive conditions. Sucrose density gradient experiments revealed that the expression of K. pneumoniae and S. Typhimurium Der proteins rescued the structural instability of 50S ribosomal subunits, which was caused by E. coli Der depletion. To determine what allows their complementation, we constructed Der chimeras. We found that only Der chimeras harboring both the linker and long C-terminal regions could reverse the growth defects of the der-null strain. Our findings suggest that ubiquitously conserved essential GTPase Der is involved in 50S ribosomal subunit biosynthesis in various bacteria and that the linker and C-terminal regions may participate in species-specific recognition or interaction with the 50S ribosomal subunit. IMPORTANCE In Escherichia coli, Der (double Era-like GTPase) is an essential GTPase that is important for the production of mature 50S ribosomal subunits. However, to date, its precise role in ribosome biogenesis has not been clarified. In this study, we used five Der homologs from gammaproteobacteria, pathogenic bacteria, and an extremophile to elucidate their conserved function in 50S ribosomal subunit biogenesis. Among them, Klebsiella pneumoniae and Salmonella enterica serovar Typhimurium Der homologs implicated the participation of Der in ribosome assembly in E. coli. Our results show that the linker and C-terminal regions of Der homologs are correlated with its functional complementation in E. coli der mutants, suggesting that they are involved in species-specific recognition or interaction with 50S ribosomal subunits. PMID:27297882

Test/QA plan for the verification testing of selective catalytic reduction control technologies for highway, nonroad use heavy-duty diesel engines

EPA Science Inventory

This ETV test/QA plan for heavy-duty diesel engine testing at the Southwest Research Institute’s Department of Emissions Research (DER) describes how the Federal Test Procedure (FTP), as listed in 40 CFR Part 86 for highway engines and 40 CFR Part 89 for nonroad engines, will be ...

Ultrafast interlayer photocarrier transfer in graphene-MoSe2 van derWaals heterostructure

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, Xin-Wu; He, Da-Wei; He, Jia-Qi; Zhao, Si-Qi; Hao, Sheng-Cai; Wang, Yong-Sheng; Yi, Li-Xin

2017-08-01

Not Available Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61275058, 61527817, 61335006, and 61378073), the National Science Foundation, China (Grant No. DMR-1505852), the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2016YFA0202300 and 2016YFA0202302), and Beijing Science and Technology Committee, China (Grant No. Z151100003315006).

Hardware-in-the-Loop Simulation of a Distribution System with Air Conditioners under Model Predictive Control: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Sparn, Bethany F; Ruth, Mark F; Krishnamurthy, Dheepak

Many have proposed that responsive load provided by distributed energy resources (DERs) and demand response (DR) are an option to provide flexibility to the grid and especially to distribution feeders. However, because responsive load involves a complex interplay between tariffs and DER and DR technologies, it is challenging to test and evaluate options without negatively impacting customers. This paper describes a hardware-in-the-loop (HIL) simulation system that has been developed to reduce the cost of evaluating the impact of advanced controllers (e.g., model predictive controllers) and technologies (e.g., responsive appliances). The HIL simulation system combines large-scale software simulation with a smallmore » set of representative building equipment hardware. It is used to perform HIL simulation of a distribution feeder and the loads on it under various tariff structures. In the reported HIL simulation, loads include many simulated air conditioners and one physical air conditioner. Independent model predictive controllers manage operations of all air conditioners under a time-of-use tariff. Results from this HIL simulation and a discussion of future development work of the system are presented.« less

Structure-based design and screening of inhibitors for an essential bacterial GTPase, Der.

PubMed

Hwang, Jihwan; Tseitin, Vladimir; Ramnarayan, Kal; Shenderovich, Mark D; Inouye, Masayori

2012-05-01

Der is an essential and widely conserved GTPase that assists assembly of a large ribosomal subunit in bacteria. Der associates specifically with the 50S subunit in a GTP-dependent manner and the cells depleted of Der accumulate the structurally unstable 50S subunit, which dissociates into an aberrant subunit at a lower Mg(2+) concentration. As Der is an essential and ubiquitous protein in bacteria, it may prove to be an ideal cellular target against which new antibiotics can be developed. In the present study, we describe our attempts to identify novel antibiotics specifically targeting Der GTPase. We performed the structure-based design of Der inhibitors using the X-ray crystal structure of Thermotoga maritima Der (TmDer). Virtual screening of commercially available chemical library retrieved 257 small molecules that potentially inhibit Der GTPase activity. These 257 chemicals were tested for their in vitro effects on TmDer GTPase and in vivo antibacterial activities. We identified three structurally diverse compounds, SBI-34462, -34566 and -34612, that are both biologically active against bacterial cells and putative enzymatic inhibitors of Der GTPase homologs. We also presented the possible interactions of each compound with the Der GTP-binding site to understand the mechanism of inhibition. Therefore, our lead compounds inhibiting Der GTPase provide scaffolds for the development of novel antibiotics against antibiotic-resistant pathogenic bacteria.

Kants Theorie der Sonne: Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2005-01-01

Im Rahmen seiner Kosmogonie entwickelte der junge Immanuel Kant eine Theorie der Sonne. Sie ist ein einzigartiges Zeugnis seiner intuitiven Vorstellungskraft und beweist auch die Leistungsfähigkeit der damaligen, vorwiegend von Newton geprägten Weltsicht. Entstehung, Aufbau und Dynamik der Sonne werden in Kants Theorie ebenso erklärt wie etwa das Phänomen der Sonnenflecken.

Funkmesstechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Ein Hauptgebiet der Funkmesstechnik ist durch den Begriff RADAR (radio detection and ranging gekennzeichnet. Bei diesem Verfahren werden impulsförmige elektromagnetische Wellen von einer Antenne ausgesendet und an Körpern oder Stoffverteilungen (Wolken) reflektiert. Die Sendeantenne wird auf Empfang umgeschaltet, und anhand des Echos sind Rückschlüsse auf die Lage und die Beschaffenheit der Körper oder der Stoffverteilungen möglich. Angewendet wird die Radartechnik bei der Kontrolle und der Sicherung des Land-, Wasser- und Flugverkehrs, in der Meteorologie zur Wetterprognose, in der Astrologie und im militärischen Bereich.

Breaking Barriers to Low-Cost Modular Inverter Production & Use

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Bogdan Borowy; Leo Casey; Jerry Foshage

2005-05-31

The goal of this cost share contract is to advance key technologies to reduce size, weight and cost while enhancing performance and reliability of Modular Inverter Product for Distributed Energy Resources (DER). Efforts address technology development to meet technical needs of DER market protection, isolation, reliability, and quality. Program activities build on SatCon Technology Corporation inverter experience (e.g., AIPM, Starsine, PowerGate) for Photovoltaic, Fuel Cell, Energy Storage applications. Efforts focused four technical areas, Capacitors, Cooling, Voltage Sensing and Control of Parallel Inverters. Capacitor efforts developed a hybrid capacitor approach for conditioning SatCon's AIPM unit supply voltages by incorporating several typesmore » and sizes to store energy and filter at high, medium and low frequencies while minimizing parasitics (ESR and ESL). Cooling efforts converted the liquid cooled AIPM module to an air-cooled unit using augmented fin, impingement flow cooling. Voltage sensing efforts successfully modified the existing AIPM sensor board to allow several, application dependent configurations and enabling voltage sensor galvanic isolation. Parallel inverter control efforts realized a reliable technique to control individual inverters, connected in a parallel configuration, without a communication link. Individual inverter currents, AC and DC, were balanced in the paralleled modules by introducing a delay to the individual PWM gate pulses. The load current sharing is robust and independent of load types (i.e., linear and nonlinear, resistive and/or inductive). It is a simple yet powerful method for paralleling both individual devices dramatically improves reliability and fault tolerance of parallel inverter power systems. A patent application has been made based on this control technology.« less

In silico structural analysis of group 3, 6 and 9 allergens from Dermatophagoides farinae.

PubMed

Teng, Feixiang; Yu, Lili; Bian, Yonghua; Sun, Jinxia; Wu, Juansong; Ling, Cunbao; Yang, Li; Wang, Yungang; Cui, Yubao

2015-05-01

Dermatophagoides farinae (Hughes; Acari: Pyroglyphidae) are the predominant source of dust mite allergens, which provoke allergic diseases, such as rhinitis, asthma and eczema. Of the 30 allergen groups produced by D. farinae, the Der f 3, Der f 6 and Der f 9 allergens are all trypsin‑associated proteins, however little else is currently known about them. The present study used in silico tools to compare the amino acid sequences, and predict the secondary and tertiary structures of Der f 3, Der f 6 and Der f 9 allergens. Protein sequence alignment detected ~46% identity between Der f 3, Der f 6 and Der f 9. Furthermore, each protein was shown to contain three active sites and two highly conserved trypsin functional domains. Predictions of the secondary and tertiary structure identified α‑helices, β‑sheets and random coils. The active sites of the three proteins appeared to fold onto each other in a three‑dimensional model, constituting the active site of the enzyme. Epitope analysis demonstrated that Der f 3, Der f 6 and Der f 9 have 4‑5 potential epitopes located in random coils, and the epitope sequences of Der f 3, Der f 6 and Der f 9 were shown to overlap in two domains (at amino acids 83‑87 and 179‑180); however the residues in these two domains were not identical. The present study aimed to conduct a biochemical and genetic analysis of these three allergens, and to potentially contribute to the development of vaccines for allergen‑specific immunotherapy.

Anti-Armor Defense Data Study (A2D2). Phase 2. Volume 4. US Anti-Tank Defense at Krinkelt-Rocherath, Belgium (December, 1944)

DTIC Science & Technology

1991-02-15

Geschicbte der Stammdivision der Waffen -SS, Band V: 194 -1945. Osnabruck: Munln-Verlag, 1982. (Includes translation) (Stuttgart] 105 Weidinger, Otto, ed...1960. C -68 Weidinger, Otto. Division Das Reich. Der Weg der 2.SS Panzer-Division "Das Reich". Die Geschichte der Stammdivision der Waffen -SS, Band

Electrochemical tuning of vertically aligned MoS2 nanofilms and its application in improving hydrogen evolution reaction

PubMed Central

Wang, Haotian; Lu, Zhiyi; Xu, Shicheng; Kong, Desheng; Cha, Judy J.; Zheng, Guangyuan; Hsu, Po-Chun; Yan, Kai; Bradshaw, David; Prinz, Fritz B.; Cui, Yi

2013-01-01

The ability to intercalate guest species into the van der Waals gap of 2D layered materials affords the opportunity to engineer the electronic structures for a variety of applications. Here we demonstrate the continuous tuning of layer vertically aligned MoS2 nanofilms through electrochemical intercalation of Li+ ions. By scanning the Li intercalation potential from high to low, we have gained control of multiple important material properties in a continuous manner, including tuning the oxidation state of Mo, the transition of semiconducting 2H to metallic 1T phase, and expanding the van der Waals gap until exfoliation. Using such nanofilms after different degree of Li intercalation, we show the significant improvement of the hydrogen evolution reaction activity. A strong correlation between such tunable material properties and hydrogen evolution reaction activity is established. This work provides an intriguing and effective approach on tuning electronic structures for optimizing the catalytic activity. PMID:24248362

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Azadi, Sam, E-mail: s.azadi@ucl.ac.uk; Cohen, R. E.

We report an accurate study of interactions between benzene molecules using variational quantum Monte Carlo (VMC) and diffusion quantum Monte Carlo (DMC) methods. We compare these results with density functional theory using different van der Waals functionals. In our quantum Monte Carlo (QMC) calculations, we use accurate correlated trial wave functions including three-body Jastrow factors and backflow transformations. We consider two benzene molecules in the parallel displaced geometry, and find that by highly optimizing the wave function and introducing more dynamical correlation into the wave function, we compute the weak chemical binding energy between aromatic rings accurately. We find optimalmore » VMC and DMC binding energies of −2.3(4) and −2.7(3) kcal/mol, respectively. The best estimate of the coupled-cluster theory through perturbative triplets/complete basis set limit is −2.65(2) kcal/mol [Miliordos et al., J. Phys. Chem. A 118, 7568 (2014)]. Our results indicate that QMC methods give chemical accuracy for weakly bound van der Waals molecular interactions, comparable to results from the best quantum chemistry methods.« less

Zu einer inhaltsorientierten Theorie des Lernens und Lehrens der biologischen Evolution

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wallin, Anita

Der Zweck dieser Studie (zwecks Überblick siehe dazu Abb. 9.1) war zu untersuchen, wie die Schüler der Sekundarstufe II ein Verständnis von der Theorie der biologischen Evolution entwickeln. Vom Ausgangspunkt "Vorurteile der Schüler“ ausgehend wurden Unterrichtssequenzen entwickelt und drei verschiedene Lernexperimente in einem zyklischen Prozess durchgeführt. Das Wissen der Schüler wurde vor, während und nach den Unterrichtssequenzen mit Hilfe von schriftlichen Tests, Interviews und Diskussionsrunden in kleinen Gruppen abgefragt. Etwa 80 % der Schüler hatten vor dem Unterricht alternative Vorstellungen von Evolution, und in dem Nachfolgetest erreichten circa 75 % ein wissenschaftliches Niveau. Die Argumentation der Schüler in den verschiedenen Tests wurde sorgfältig unter Rücksichtnahme auf Vorurteile, der konzeptionellen Struktur der Theorie der Evolution und den Zielen des Unterrichts analysiert. Daraus konnten Einsichten in solche Anforderungen an Lehren und Lernen gewonnen werden, die Herausforderungen an Schüler und Lehrer darstellen, wenn sie anfangen, evolutionäre Biologie zu lernen oder zu lehren. Ein wichtiges Ergebnis war, dass das Verständnis existierender Variation in einer Population der Schlüssel zum Verständnis von natürlicher Selektion ist. Die Ergebnisse sind in einer inhaltsorientierten Theorie zusammengefasst, welche aus drei verschiedenen Aspekten besteht: 1) den inhaltsspezifischen Aspekten, die einzigartig für jedes wissenschaftliche Feld sind; 2) den Aspekten, die die Natur der Wissenschaft betreffen; und 3) den allgemeinen Aspekten. Diese Theorie kann in neuen Experimenten getestet und weiter entwickelt werden.

Development of magnetoelectric nanocomposite for soft technology

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bitla, Yugandhar; Chu, Ying-Hao

2018-06-01

The proliferation of flexible and stretchable electronics has led to substantial advancements in principles, material combinations and technologies. The integration of magnetoelectric systems in soft electronics is inevitable by virtue of their extensive applications. Recently, 2D layered materials have emerged as potential candidates due to their excellent flexibility and atomic-scale thickness scalability in addition to their interesting physics. This paper presents a new perspective on the development of magnetoelectric nanocomposites through materials engineering on a pliant mica with excellent mechanical, thermal and chemical stabilities. The unique features of 2D muscovite mica and the power of van der Waals epitaxy are expected to contribute significantly to the emerging transparent soft-technology research applications.

Transplantate und Implantate im Mittelohrbereich - Teil 1 (Stand 2002)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kempf, Hans-Georg; Lenarz, Thomas; Eckert, Karl-Ludwig

In Deutschland leben ungefähr 12 Millionen Menschen, die an einer ein- oder beidseitigen Schwerhörigkeit leiden. Diese kann angeboren oder im Laufe des Lebens erworben sein. Klinisch und therapeutisch wichtig ist die Unterscheidung, ob die Ursache der Schwerhörigkeit im Bereich des Mittelohres, d. h. der Schallübertragung, oder im Bereich des Innenohres, der Hörnerven und der zentralen Hörbahnabschnitte, d. h. der Schallempfindung, liegt. 2,5 Millionen Schwerhörige haben dabei das Problem der Schallübertragung, d.h. die Störung liegt im Mittelohrbereich, und hier kann man in der Regel mit operativen, mikrochirurgisch durchgeführten Massnahmen helfen [1, 2]. Im Vordergrund steht als Ursache hier die chronische Mittelohrentzündung, die sich als Perforation des Trommelfells, als Defekt oder Unterbrechung der Gehörknöchelchen oder auch als Cholesteatom, einer sogenannte Knocheneiterung äussern kann [3]. Therapeutisch und damit als Prinzip der operativen Hörverbesserung steht primär der Verschluss des Trommelfells oder eine Rekonstruktion der Gehörknöchelchen an.

Virtuelle Kraftwerke für Smart Markets

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dürr, Thomas; Heyne, Jean-Christoph

In den zurückliegenden Jahren haben insbesondere zwei Trends die Stromversorgung bestimmt: der starke Anstieg der dezentralen und der Ausbau der regenerativen Stromerzeugung, die vor allem in den Verteilnetzen stattfinden. Angesichts dieser Entwicklung gewinnen virtuelle Kraftwerke (VK) immer mehr an Bedeutung. In der frühen Phase waren VK insbesondere eine Möglichkeit, kleine dezentrale Erzeuger zu einer größeren Einheit zu bündeln und sie so marktfähig zu machen. Heute werden sie - überwacht und gesteuert über ein Dezentrales Energie-Management-System (DEMS) - gemeinsam mit Demand Response betrieben, also dem Reagieren eines Energieabnehmers auf Marktpreise. Das Demand Side Management soll zur Flexibilisierung der Industrie beitragen. Da der Ausbau der Übertragungsnetze nur schleppend vorankommt, kann die Nutzung von lastseitiger Flexibilität einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten. Im zweiten Teil des Beitrags geht es um die Entwicklung der Märkte. Großes Interesse besteht immer noch an der Regelenergie, zumal der Bedarf bis 2050 deutlich steigen wird. Die Spotmärkte Intraday und Day-Ahead wachsen kontinuierlich, deshalb werden sie für VK immer wichtiger. Am Ende gibt der Beitrag einen Ausblick auf die künftige Entwicklung, in der Regelenergie- und Spotmärkte noch eine Rolle spielen, aber andere Geschäftsmodelle wichtiger werden. Darüber hinaus geht es um langfristige Entwicklungen, die z. B. zusätzliche Serviceleistungen durch VK betreffen.

Betriebsführung multimodaler Energiesysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mackensen, Reinhard

Die Transformation des Energiesystems von einer zentral geprägten, unidirektional orientierten und in unterschiedliche Sektoren separierten Struktur hin zu einer umfassenden, multimodalen, dezentralen und flexiblen Erzeuger- und Verbraucherlandschaft findet auf verschiedenen Ebenen statt. Randbedingung bei dieser Umwälzung ist immer die Einhaltung der Teilziele Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Im Einzelnen schlägt sich diese Transformation in einer Diversifizierung der Akteurslandschaft durch die Mechanismen des Unbundling nieder. Weiterhin finden eine Dezentralisierung der Erzeugerlandschaft und damit eine Substitution von mehrheitlich fossil betriebener Großkraftwerkstechnologie durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger mit zumeist regenerativem Charakter statt. Dieser Wandel hat im Wesentlichen zwei Hauptkonsequenzen. Zum einen ergeben sich durch dezentrale, flächige Verteilung der Erzeuger neue Anforderungen an den Energieaustausch, bspw. aus der Erweiterung der Stromnetze für einen bidirektionalen Energieaustausch, zum anderen werden Abstimmungsmechanismen erforderlich, welche die fluktuierende Einspeisung derart mit dem Verbrauch in Waage hält, dass sowohl elektrische Netzrestriktionen, die Qualität der Versorgung und Aspekte der Energieeffizienz und damit der Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Mögliche Antworten auf die mit dieser Betrachtung einhergehenden Fragen liegen in der Konzeption eines multimodalen Energiesystems, also in der Gesamtbetrachtung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr. Dieses Kapitel soll Mechanismen darlegen und Wege aufzeigen, wie eine solche Konzeption gestaltet werden kann und wie solche komplexen Systeme in der Praxis betrieben werden können.

FORS am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

1998-09-01

Erstes wissenschaftliches Beobachtungsinstrument liefert eindrucksvolle Bilder Entsprechend dem straffen Zeitplan wird das ESO Very Large Teleskop Projekt (VLT-Projekt) auf dem Cerro Paranal in Nord-Chile verwirklicht: die volle Betriebsbereitschaft des ersten der vier 8,2m-Einzelteleskope wird Anfang des nächsten Jahres erreicht sein. Am 15. September 1998 wurde ein weiterer wichtiger Meilenstein erfolgreich, rechtzeitig und innerhalb des Kostenplans erreicht. Nur wenige Tage nach seiner Montage am ersten 8,2m-Einzelteleskop des VLT (UT1) konnte FORS1 ( FO cal R educer and S pectrograph) als erstes einer Gruppe leistungsfähiger und komplexer wissenschaftlicher Instrumente seine Beobachtungstätigkeit beginnen. Von Anfang an konnte es eine Reihe exzellenter astronomischer Bilder aufnehmen. Dieses bedeutende Ereignis eröffnet eine Fülle neuer Möglichkeiten für die europäische Astronomie. FORS - ein Höhepunkt an Komplexität FORS1 und das zukünftige Zwillingsinstrument (FORS2) sind das Ergebnis einer der eingehendsten und fortschrittlichsten technologischen Studien, die je für ein Instrument der bodengebundenen Astronomie durchgeführt wurden. Dieses einzigartige Instrument ist nun im Cassegrain-Fokus installiert und verschwindet beinahe, trotz seiner Dimensionen von 3 x 1.5m (Gewicht 2.3t), unterhalb des riesigen 53 m 2 großen Zerodurspiegels. Um die große Spiegelfläche und die hervorragende Bildqualität von UT1 optimal auszunützen, wurde FORS speziell so konstruiert, daß es die lichtschwächsten und entferntesten Objekte im Weltall untersuchen kann. Bald wird dieses komplexe VLT-Instrument den europäischen Astronomen erlauben, die derzeitigen Beobachtungshorizonte entscheidend zu erweitern. Die beiden FORS-Instrumente sind Vielzweck-Beobachtungsinstrumente, die in mehreren unterschiedlichen Beobachtungsarten eingesetzt werden können. Beispielsweise können Bilder mit zwei verschiedenen Abbildungsmaßstäben (Vergrößerungen) sowie Spektren mit unterschiedlicher spektraler Auflösung von einzelnen oder mehreren Objekten aufgenommen werden. Dabei erlaubt der schnelle Wechsel zwischen den unterschiedlichen Beobachtungsarten z.B. zunächst die Aufnahme und direkt anschließend die Spektroskopie weit entfernter Galaxien. Damit kann dann u.a. die stellare Zusammensetzung und die Entfernung bestimmt werden. Als eines der leistungsfähigsten astronomischen Instrumente seiner Art wird FORS1 ein wahres Arbeitspferd für die Untersuchung des fernen Universums darstellen. Der Bau von FORS Das FORS-Projekt wird unter ESO-Kontrakt von einem Konsortium dreier deutscher astronomischer Institute durchgeführt, der Landessternwarte Heidelberg und den Universitäts-Sternwarten von Göttingen and München. Bis zur Beendigung des Projekts werden die beteiligten Institute Arbeit im Umfang von ca. 180 Mann-Jahren eingebracht haben. Bei der Landessternwarte Heidelberg lag die Leitung des Projekts. Hier wurde außerdem das gesamte optische System konstruiert, die Beschaffung der Komponenten der abbildenden Optik und der Zusatzoptiken für Spektroskopie und Polarimetrie durchgeführt und die spezielle Computersoftware geschrieben, mit der die von FORS gelieferten Daten verarbeitet und ausgewertet werden. Darüber hinaus wurde in der Werkstatt der Sternwarte ein Teleskopsimulator gebaut, mit dem alle wesentlichen Funktionen von FORS in Europa getestet werden konnten, bevor das Instrument zum Paranal (Chile) transportiert wurde. An der Universitäts-Sternwarte Göttingen wurden Konstruktion, Herstellung und Zusammenbau der gesamten Mechanik von FORS durchgeführt. Der größte Teil der Präzisionsteile, insbesondere der Multispalteinheit, wurde in der feinmechanischen Werkstatt der Sternwarte hergestellt. Die Beschaffung der großen Instrumentengehäuse und Flansche, die Computeranalysen für mechanische und thermische Stabilität des empfindlichen Spektrographen und die Herstellung der speziellen Werkzeuge für Handhabung, Wartung und Justierung lag ebenso in der Verantwortung dieser Sternwarte wie die Tests der zahlreichen opto- und elektromechanischen Funktionen. Die Universitäts-Sternwarte München war verantwortlich für das Projektmanagement, Integration und Test des gesamten Instruments im Labor, für Planung und Einbau aller Elektronik und Elektromechanik, sowie für Entwicklung und Test der gesamten Software, die FORS in allen Teilen vollständig per Computer steuert (z.B. Filter- und Grismräder, Verschlüsse, Spalteinheit für die Vielspaltspektroskopie, Masken, alle optischen Komponenten, Elektromotoren, Encoder usw.). Zusätzlich wurde Computersoftware geschrieben, mit der die komplexen astronomischen Beobachtungen mit FORS vorbereitet werden und das Verhalten des Instruments durch eine ständige Kontrolle der gesammelten wissenschaftlichen Daten überwacht wird. Als Gegenleistung für den Bau von FORS erhalten die Astronomen der drei beteiligten Institute des FORS-Konsortiums eine gewisse Anzahl von Nächten an "garantierter Beobachtungszeit" am VLT. In dieser Beobachtungszeit werden verschiedene Forschungsprojekte durchgeführt, deren Themen unter anderem von kleinen Körpern im äußeren Sonnensystem über Untersuchungen von Sternen im Endstadium und den von ihnen abgestoßenen Gaswolken bis zur Erforschung ferner Galaxien und Quasare reichen, die Aufschluß über die frühen Zeiten unseres Universums geben. Erste Tests von FORS1 am VLT-UT1: ein großartiger Erfolg Nach sorgfältiger Vorbereitung hat das FORS-Konsortium nun mit der Inbetriebnahme ("Commissioning") des Instruments begonnen. Dazu gehören ein eingehender Nachweis der spezifizierten Leistungsfähigkeit am Teleskop, die Überprüfung der korrekten Funktionsweise unter Softwaresteuerung vom Kontrollraum auf Paranal, und am Ende dieses Prozesses eine Demonstration, daß das Instrument seinen angestrebten wissenschaftlichen Zweck erfüllt. Während der Durchführung dieser Tests gelangen dem Commissioning-Team auf Paranal eine Reihe von Aufnahmen verschiedener astronomischer Objekte, von denen einige hier wiedergegeben sind. Sie wurden alle mit FORS in der Standardauflösung gewonnen (Bildfeldgröße 6.8 x 6.8 Bogenminuten, Pixelgröße 0.20 Bogensekunden) und zeigen einige der eindrucksvollen Möglichkeiten, die das neue Instrument bietet. Spiralgalaxie NGC 1288 ESO PR Photo 37a/98 ESO PR Photo 37a/98 [Preview - JPEG: 800 x 908 pix - 224k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3406 pix - 1.5Mb] Farbaufnahme der Spiralgalaxie NGC 1288, aufgenommen in der ersten Beobachtungsnacht von FORS ("Nacht des ersten Lichts"). Das erste Photo zeigt eine Dreifarbenaufnahme der schönen Spiralgalaxie NGC 1288 im südlichen Sternbild Fornax. PR Photo 37a/98 umfaßt das gesamte Feld, das mit der 2048 x 2048 Pixel großen CCD-Kamera abgebildet wurde. Es wurde aus drei CCD-Aufnahmen zusammengesetzt, die bei gutem Seeing in verschiedenen Farben in der "Nacht des ersten Lichts" (15. September 1998) aufgenommen wurden. Diese Galaxie mit einem Durchmesser von rund 200000 Lichtjahren ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt, ihre Fluchtgeschwindigkeit beträgt 4500 km/sec. Technische Informationen : Photo 37a/98 ist ein Komposit von drei Aufnahmen in den drei Filtern B (420nm, 6 Minuten belichtet), V (530nm, 3 Minuten) und I (800nm, 3 Minuten) während einer Periode mit 0.7 Bogensekunden Seeing. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten groß. Norden ist links, Osten unten. Entfernter Galaxienhaufen ESO PR Photo 37b/98 ESO PR Photo 37b/98 [Preview - JPEG: 657 x 800 pix - 248k] [High-Res - JPEG: 2465 x 3000 pix - 1.9Mb] Ein ungewöhnlicher Galaxienhaufen in der Umgebung des Quasars PB5763 . ESO PR Photo 37c/98 ESO PR Photo 37c/98 [Preview - JPEG: 670 x 800 pix - 272k] [High-Res - JPEG: 2512 x 3000 pix - 1.9Mb] Vergrößerung von PR Photo 37b/98; sie zeigt mehr Einzelheiten des ungewöhnlichen Galaxienhaufens. Die nächsten Photos wurden von einer 5-minütigen Aufnahme im Nahen Infrarot reproduziert, die ebenfalls in der "Nacht des ersten Lichts" von FORS1 (15. September 1998) gewonnen wurde. PR Photo 37b/98 zeigt einen Himmelsausschnitt in der Nähe des Quasars PB5763, in dem auch ein ungewöhnlicher, sehr weit entfernter Haufen von Galaxien zu sehen ist. Er besteht aus einer großen Zahl lichtschwacher Galaxien, die bisher noch nicht eingehend untersucht wurden. Dieser Haufen ist ein gutes Beispiel für die Art von Objekten, auf die viel Beobachtungszeit mit FORS verwendet werden wird, sobald der reguläre Beobachtungsbetrieb begonnen hat. Eine Vergrößerung des gleichen Feldes ist in PR Photo 37c/98 wiedergegeben. Sie zeigt die einzelnen Mitglieder dieses Galaxienhaufens im Detail. Man beachte besonders die interessante spindelförmige Galaxie, die anscheinend einen äquatorialen Ring aufweist. Neben einer schönen Spiralgalaxie sind auch noch viele weitere lichtschwache Galaxien zu erkennen. Sie sind entweder Zwerggalaxien und Mitglieder des Haufens oder befinden sich sehr viel weiter entfernt im Hintergrund des Haufens. Technische Informationen : PR Photos 37b/98 (als Negativ reproduziert) und 37c/98 (Positiv) stammen von einer Aufnahme, die bei 0.8 Bogensekunden Seeing durch ein I-Filter (nahes Infrarot, 800nm) gewonnen wurde. Die Belichtungszeit betrug 5 Minuten, und es wurde eine Flatfield-Korrektur durchgeführt. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 2.5 x 2.3 Bogenminuten groß. Norden ist links oben, Osten links unten. Spiralgalaxie NGC 1232 ESO PR Photo 37d/98 ESO PR Photo 37d/98 [Preview - JPEG: 800 x 912 pix - 760k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3420 pix - 5.7Mb] Ein Farbbild der Spiralgalaxie NGC 1232, aufgenommen am 21. September 1998. ESO PR Photo 37e/98 ESO PR Photo 37e/98 [Preview - JPEG: 800 x 961 pix - 480k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3602 pix - 3.5Mb] Vergrößerung des Zentrums von PR Photo 37d/98. Dieses spektakuläre Bild der großen Spiralgalaxie NGC 1232 (Photo 37d/98) wurde am 21. September 1998 unter guten Beobachtungsbedingungen erhalten. Es wurde aus drei Einzelaufnahmen im ultravioletten, blauen und roten Licht zusammengesetzt. Die Farben der verschiedenen Regionen sind deutlich sichtbar: Das Zentralgebiet enthält ältere, rötlich leuchtende Sterne (Photo 37e/98), während die Spiralarme von jungen, bläulichen Sternen und roten Sternentstehungsgebieten bevölkert sind. Man beachte die gestörte Begleitgalaxie am linken Rand (Photo 37d/98), die wie der griechische Buchstabe "Theta" aussieht. NGC 1232 liegt 20 Grad südlich des Himmelsäquators im Sternbild Eridanus. Obwohl die Entfernung dieser Galaxie ungefähr 100 Millionen Lichtjahre beträgt, kann man auf Grund der exzellenten Bildqualität einen unglaublichen Reichtum an Details erkennen. Bei dieser Entfernung entspricht die Kantenlänge des Bildfeldes etwa 200000 Lichtjahren oder etwa der doppelten Größe unserer Milchstraße. Technische Informationen : Photos 37d/98 und 37e/98 sind ein Komposit von drei Aufnahmen in den drei Filtern U (360nm, 10 Minuten belichtet), B (420nm, 6 Minuten) und R (600nm, 2 Minuten 30 Sekunden) während einer Periode mit 0.7 Bogensekunden Seeing. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 1.6 x 1.8 Bogenminuten groß. Norden ist oben, Osten links. Note: [1] Diese Pressemitteilung wird gemeinsam (auf Englisch und Deutsch) von der Europäischen Südsternwarte, der Landessternwarte Heidelberg und den Universitäts-Sternwarten Göttingen und München herausgegeben. An English Version of this Press Release is also available. Zugang zu ESO Presseinformationen ESO Presseinformationen werden im World Wide Web zur Verfügung gestellt (URL: http://www.eso.org/outreach/press-rel/). ESO Pressephotos dürfen veröffentlicht werden, wenn die Europäische Südsternwarte als Urheber genannt wird.

Craniota, Wirbel- oder Schädeltiere

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schultze, Hans-Peter

Zu den Craniota zählen alle Chordatiere, die eine dreiteilige Regionalisierung des Körpers in Kopf, Rumpf und Schwanz aufweisen. Der Kopf umfasst (1) das Neurocranium mit Gehirn und komplexen Sinnesorganen zur Wahrnehmung der Umgebung, (2) das Viscerocranium zur Nahrungsaufnahme und zur Ventilation der Kiemen bei den primär wasserlebenden Craniota und (3) das Dermatocranium (S. 38). Letzteres entsteht durch Verknöcherungen im Bindegewebe des Integuments, es dient dem Schutz des Kopfes und trägt im Mundbreich die Zähne. Zusammen bilden die drei Skelettstrukturen die funktionelle Einheit Schädel (Cranium). Außer der (somatischen) Rumpfmuskulatur und dem Axialskelett liegen im Rumpf Kreislauf-, Atmungs-, Verdauungs-, Exkretions- und Fortpflanzungsorgane. Der Schwanz, der Abschnitt hinter der Afteröffnung, die das Ende der Leibeshöhle markiert, dient mit Muskeln und Schwanzflosse der Fortbewegung.

„3D-augmented-reality“-Visualisierung für die navigierte Osteosynthese von Beckenfrakturen

PubMed Central

Befrui, N.; Fischer, M.; Fuerst, B.; Lee, S.-C.; Fotouhi, J.; Weidert, S.; Johnson, A.; Euler, E.; Osgood, G.; Navab, N.; Böcker, W.

2018-01-01

Zusammenfassung Hintergrund Trotz großer Fortschritte in der Entwicklung der Hard- und Software von Navigationssystemen finden diese aufgrund ihrer vermeintlichen Komplexität, umständlichen Integration in klinische Arbeitsabläufe und fraglichen Vorteilen gegenüber konventionellen bildgebenden Verfahren bisher wenig Einsatz in den heutigen Operationssälen. Ziel der Arbeit Entwicklung einer „Augmented-reality“(AR)-Darstellung zur chirurgischen Navigation ohne Infrarot(„IR“)-Tracking-Marker und Vergleich zum konventioneller Röntgen in einem simulierten Eingriff. Material und Methoden Navigationssystem bestehend aus „Cone-beam-CT“(CBCT)-fähigem C-Bogen und „Red-green-blue-depth“(RGBD)-Kamera. Testung durch Kirschner(K)-Draht-Platzierung in Modellen unter Berücksichtigung der benötigten Zeit, der Strahlendosis und der Benutzerfreundlichkeit der Systeme. Ergebnisse Eine signifikante Reduktion der benötigten Zeit, der Röntgenbilder und der gesamten Strahlendosis bei der AR-Navigation gegenüber dem konventionellen Röntgen bei gleichbleibender Präzision. Schlussfolgerung Die AR-Navigation mithilfe der RGBD-Kamera bietet flexible und intuitive Darstellungsmöglichkeiten des Operations-situs für navigierte Osteosynthesen ohne Tracking-Marker. Hiermit ist es möglich, Operationen schneller, einfacher und mit geringerer Strahlenbelastung für Patient und OP-Personal durchzuführen. PMID:29500506

Test/QA plan for the verification testing of diesel exhaust catalysts, particulate filters and engine modification control technologies for highway and nonroad use diesel engines

EPA Science Inventory

This ETV test/QA plan for heavy-duty diesel engine testing at the Southwest Research Institute’s Department of Emissions Research (DER) describes how the Federal Test Procedure (FTP), as listed in 40 CFR Part 86 for highway engines and 40 CFR Part 89 for nonroad engines, will be ...

An Experiential-Based Learning Method Aiming to Improve Spatial Awareness Utilizing GPS, Geocaching, and Geo-Selfies

ERIC Educational Resources Information Center

Flynn, K. Colton; Popp, Jennie

2016-01-01

Many educators have suggested that spatial awareness is vital in the foundation of geography curricula, as well as the ability to utilize geospatial technologies (National Research Council 2006; Kerski 2008; Lee and Bednarz 2009; Favier and Van der Schee 2014). The purpose of this research was to identify a low-cost and effective method to improve…

Vertical Charge Transport and Negative Transconductance in Multilayer Molybdenum Disulfides.

PubMed

Liu, Yuan; Guo, Jian; He, Qiyuan; Wu, Hao; Cheng, Hung-Chieh; Ding, Mengning; Shakir, Imran; Gambin, Vincent; Huang, Yu; Duan, Xiangfeng

2017-09-13

Negative transconductance (NTC) devices have been heavily investigated for their potential in low power logical circuit, memory, oscillating, and high-speed switching applications. Previous NTC devices are largely attributed to two working mechanisms: quantum mechanical tunneling, and mobility degradation at high electrical field. Herein we report a systematic investigation of charge transport in multilayer two-dimensional semiconductors (2DSCs) with optimized van der Waals contact and for the first time demonstrate NTC and antibipolar characteristics in multilayer 2DSCs (such as MoS 2 , WSe 2 ). By varying the measurement temperature, bias voltage, and body thickness, we found the NTC behavior can be attributed to a vertical potential barrier in the multilayer 2DSCs and the competing mechanisms between intralayer lateral transport and interlayer vertical transport, thus representing a new working mechanism for NTC operation. Importantly, this vertical potential barrier arises from inhomogeneous carrier distribution in 2DSC from the near-substrate region to the bulk region, which is in contrast to conventional semiconductors with homogeneous doping defined by bulk dopants. We further show that the unique NTC behavior can be explored for creating frequency doublers and phase shift keying circuits with only one transistor, greatly simplifying the circuit design compared to conventional technology.

Potential Application of BIOMASS Technology at National Space Technology Laboratories and Mississippi Army Ammunition Plant.

DTIC Science & Technology

1980-02-01

fuel. Based on the survey data, wood chips in the NSTL area are sold for $13 to $16 per wet ton ($14 to $18 Der l03 kg wet), bark for $6 to $7 per wet...truck 3 Chip vans (initially) 1 Pickup (3/4 ton) 1 Front-end loader (for handling at chip pile) This equipment combination assumes all material ]-inch...ing sites in chip vans , preferably with live-beds to aid in unloading. At the processing site the chips would be stored in large piles. A Front-end

Giant tunneling magnetoresistance in spin-filter van der Waals heterostructures

DOE PAGES

Song, Tiancheng; Cai, Xinghan; Tu, Matisse Wei-Yuan; ...

2018-05-03

Magnetic multilayer devices that exploit magnetoresistance are the backbone of magnetic sensing and data storage technologies. Here, we report multiple-spin-filter magnetic tunnel junctions (sf-MTJs) based on van der Waals (vdW) heterostructures in which atomically thin chromium triiodide (CrI3) acts as a spin-filter tunnel barrier sandwiched between graphene contacts. We demonstrate tunneling magnetoresistance which is drastically enhanced with increasing CrI 3 layer thickness, reaching a record 19,000% for magnetic multilayer structures using four-layer sf-MTJs at low temperatures. Using magnetic circular dichroism measurements, we attribute these effects to the intrinsic layer-by-layer antiferromagnetic ordering of the atomically thin CrI 3. In conclusion, ourmore » work reveals the possibility to push magnetic information storage to the atomically thin limit and highlights CrI 3 as a superlative magnetic tunnel barrier for vdW heterostructure spintronic devices.« less

Giant tunneling magnetoresistance in spin-filter van der Waals heterostructures

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Song, Tiancheng; Cai, Xinghan; Tu, Matisse Wei-Yuan

Magnetic multilayer devices that exploit magnetoresistance are the backbone of magnetic sensing and data storage technologies. Here, we report multiple-spin-filter magnetic tunnel junctions (sf-MTJs) based on van der Waals (vdW) heterostructures in which atomically thin chromium triiodide (CrI3) acts as a spin-filter tunnel barrier sandwiched between graphene contacts. We demonstrate tunneling magnetoresistance which is drastically enhanced with increasing CrI 3 layer thickness, reaching a record 19,000% for magnetic multilayer structures using four-layer sf-MTJs at low temperatures. Using magnetic circular dichroism measurements, we attribute these effects to the intrinsic layer-by-layer antiferromagnetic ordering of the atomically thin CrI 3. In conclusion, ourmore » work reveals the possibility to push magnetic information storage to the atomically thin limit and highlights CrI 3 as a superlative magnetic tunnel barrier for vdW heterostructure spintronic devices.« less

Stufenweise Integration von eLearning an der Technischen Universität München

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pätzold, Sebastian; Graf, Stephan; Gergintchev, Ivan; Pongratz, Hans; Rathmayer, Sabine

Der vorliegende Beitrag beschreibt als Best Practice Beispiel die stufenweise Integration eines Learning Management Systems (LMS) in die Infrastruktur von Information und Kommunikation (IuK) der Technischen Universität München (TUM). Dabei wird sowohl die Konsolidierung mehrfach angebotener Funktionalitäten und Dienste in den verschiedenen Portalen der Universität als auch die sukzessive Optimierung der Abläufe aufgezeigt. Gleichzeitig wird auf zukünftige weitere Entwicklungen hin zu einer vollständigen Integration der IuK, aber auch auf die Probleme in den unterschiedlichen Stadien der Entwicklung eingegangen.

Meilensteine in der Erforschung der kompakten Objekte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Camenzind, Max

Kompakte Objekte besitzen zum einen eine sehr hohe Dichte, und zum anderen sind sie durch die Tatsache charakterisiert, dass keine nuklearen Reaktionen mehr in ihrem Inneren stattfinden können. Aus diesem Grund können sie im Unterschied zu gewöhnlichen Sternen der Gravitation nicht mehr mit dem Druck des thermischen Gases widerstehen. In den Weißen Zwergen bzw. Neutronensternen wird der Gravitation der Quantendruck eines Elektronengases bzw. einer Neutronenflüssigkeit entgegengesetzt. Ein solches Gas besteht aus Elektronen bzw. Neutronen, die auf ihr niedrigstes Energieniveau zusammengepresst wurden. Durch die daraus resultierende hohe Bewegungsenergie der Fermionen wird der sogenannte Quantendruck erzeugt.

Extrusion & Compoundierung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Collin, Heinz; Schulze, Verena

Unter Extrusion wird das kontinuierliche Fördern von formbaren Massen verstanden. Dies können Kunststoffe, Teigwaren in der Lebensmittelindustrie oder auch keramische Massen sein. In der chemischen Industrie werden ebenfalls hochviskose (schwerfließende) Stoffe oder Pasten dosiert, gefördert und extrudiert. Früher waren vorzugsweise Kolbenstrangpressen im Einsatz, bis sich ab 1950 in steigendem Maße die Schneckenmaschinen durchgesetzt haben. Der weltweite Siegeszug der Kunststoffe ist zu einem erheblichen Teil auf die stetige technologische Weiterentwicklung im Bereich der Extrusionstechnik zurückzuführen. Der Markt der weltweit produzierten Maschinen für die Kunststoffverarbeitung erreichte im Jahr 2006 einen Wert von 20 Milliarden Euro und somit zählt dieser Bereich mittlerweile zu einem der großen Industriezweige [1].

Implantate in der Augenheilkunde

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dresp, Joachim H.

Im Bereich der Augenheilkunde findet sich die weltweit am häufigsten ausgeführte chirurgische Massnahme, die operative Behandlung des Grauen Stars: die Katarakt. Bei der Katarakt handelt es sich um eine Eintrübung der natürlichen Augenlinse, die sich je nach Stadium der Erkrankung leicht opak, über milchig bis zu bräunlich präsentiert. Mit dieser Zunahme der Undurchlässigkeit für das sichtbare Licht geht eine Abnahme des Sehvermögens einher, die bis zur totalen Erblindung führen kann. Bedingt durch die sehr eingeschränkten chirurgischen Möglichkeiten in den Ländern der Dritten Welt ist die Katarakt die Erblindungsursache Nummer 1 in der Welt. Ganz im Gegensatz hierzu ist in den industrialisierten Ländern Europas, Amerikas und Asiens die Katarakt-OP die sicherste chirurgische Intervention. In der Augenheilkunde werden Implantate aller drei Aggregatszustände verwendet.

Medizintechnik in der Tumororthopädie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burgkart, Rainer; Gollwitzer, Hans; Holzapfel, Boris; Rudert, Maximilian; Rechl, Hans; Gradinger, Reiner

Die Behandlung der Knochentumoren unterlag in den letzten 20 Jahren einem raschen und stetigen Wandel, was zum einen auf die verbesserten Therapieerfolge durch den Einsatz von neoadjuvanten Therapieformen zurückzuführen ist, und andererseits von medizintechnischen Entwicklungen bezüglich moderner Schnittbilddiagnostik, neuer 3D Operationsplanungsverfahren wie das Rapid Prototyping und adaptiv modularer Tumorendoprothesensystemen u. a. begleitet wurde. Gerade die technischen Entwicklungen haben dazu geführt, daß im Bereich der Extremitäten und der Wirbelsäule radikalere Eingriffe durchgeführt werden können, was die lokale Tumorkontrolle wesentlich verbessert hat. In zunehmenden Maße werden deshalb nicht nur Kurzzeiterfolge sondern auch mittel- und langfristige Fortschritte bei der Behandlung der malignen Knochentumoren einschließlich der Metastasenbehandlung erreicht. Grundlage der Therapie ist dabei immer primär die Sicherung der Diagnose mittels Biopsie und die bildgebende sowie histologische Stadieneinteilung des malignen Tumors. Nach der Tumorresektion kann die Rekonstruktion biologisch oder mit Endoprothesensystemen erfolgen. Gerade die weiterentwickelten modularen Systeme führen zu guten funktionellen Ergebnissen mit langen Standzeiten und einer reduzierten Komplikationsrate. Individuell angefertigte Implantate sind vor allem im Bereich der Rekonstruktion komplexer Beckentumoren von großer klinischer Bedeutung.

Optimal design of tweezer control for chimera states

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Omelchenko, Iryna; Omel'chenko, Oleh E.; Zakharova, Anna; Schöll, Eckehard

2018-01-01

Chimera states are complex spatio-temporal patterns which consist of coexisting domains of spatially coherent and incoherent dynamics in systems of coupled oscillators. In small networks, chimera states usually exhibit short lifetimes and erratic drifting of the spatial position of the incoherent domain. A tweezer feedback control scheme can stabilize and fix the position of chimera states. We analyze the action of the tweezer control in small nonlocally coupled networks of Van der Pol and FitzHugh-Nagumo oscillators, and determine the ranges of optimal control parameters. We demonstrate that the tweezer control scheme allows for stabilization of chimera states with different shapes, and can be used as an instrument for controlling the coherent domains size, as well as the maximum average frequency difference of the oscillators.

Index-based reactive power compensation scheme for voltage regulation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dike, Damian Obioma

2008-10-01

Increasing demand for electrical power arising from deregulation and the restrictions posed to the construction of new transmission lines by environment, socioeconomic, and political issues had led to higher grid loading. Consequently, voltage instability has become a major concern, and reactive power support is vital to enhance transmission grid performance. Improved reactive power support to distressed grid is possible through the application of relatively unfamiliar emerging technologies of "Flexible AC Transmission Systems (FACTS)" devices and "Distributed Energy Resources (DERS)." In addition to these infrastructure issues, a lack of situational awareness by system operators can cause major power outages as evidenced by the August 14, 2003 widespread North American blackout. This and many other recent major outages have highlighted the inadequacies of existing power system indexes. In this work, a novel "Index-based reactive compensation scheme" appropriate for both on-line and off-line computation of grid status has been developed. A new voltage stability index (Ls-index) suitable for long transmission lines was developed, simulated, and compared to the existing two-machine modeled L-index. This showed the effect of long distance power wheeling amongst regional transmission organizations. The dissertation further provided models for index modulated voltage source converters (VSC) and index-based load flow analysis of both FACTS and microgrid interconnected power systems using the Newton-Raphson's load flow model incorporated with multi-FACTS devices. The developed package has been made user-friendly through the embodiment of interactive graphical user interface and implemented on the IEEE 14, 30, and 300 bus systems. The results showed reactive compensation has system wide-effect, provided readily accessible system status indicators, ensured seamless DERs interconnection through new islanding modes and enhanced VSC utilization. These outcomes may contribute to optimal utilization of compensation devices and available transfer capability as well as reduce system outages through better regulation of power operating voltages.

Zeitlicher Verlauf der avaskulären Nekrose des Hüftkopfes bei Patienten mit Pemphigus vulgaris.

PubMed

Balighi, Kamran; Daneshpazhooh, Maryam; Aghazadeh, Nessa; Saeidi, Vahide; Shahpouri, Farzam; Hejazi, Pardis; Chams-Davatchi, Cheyda

2016-10-01

Pemphigus vulgaris (PV) wird in der Regel mit systemischen Corticosteroiden und Immunsuppressiva behandelt. Avaskuläre Nekrose (AVN) des Hüftkopfes ist eine gut bekannte schwerere Komplikation einer Corticosteroid-Therapie. Die Charakteristika dieser schweren Komplikation bei PV sind nach wie vor unbekannt. Nicht kontrollierte, retrospektive Untersuchung aller PV-bedingten AVN-Fälle, die in einer iranischen Klinik für bullöse Autoimmunerkrankungen zwischen 1985 und 2013 diagnostiziert wurden. Anhand der Krankenakten von 2321 untersuchten PV-Patienten wurden 45 Fälle (1,93 %) von femoraler AVN identifiziert. Dreißig davon waren Männer. Das mittlere Alter bei der Diagnose der AVN betrug 47,4 ± 14,2 Jahre. Der mittlere Zeitraum zwischen der Diagnose des PV und dem Einsetzen der AVN lag bei 25,3 ± 18,3 Monaten. Mit Ausnahme von acht Fällen (17,8 %) setzte die AVN bei der Mehrheit der Patienten innerhalb von drei Jahren nach Diagnose des PV ein. Die mittlere kumulative Dosis von Prednisolon bei Patienten mit AVN betrug 13.115,8 ± 7041,1 mg. Zwischen der Prednisolon-Gesamtdosis und dem Zeitraum bis zum Einsetzen der AVN bestand eine starke Korrelation (p = 0,001). Bei Patienten mit Alendronateinnahme in der Vorgeschichte war dieser Zeitraum signifikant kürzer (p = 0,01). Die AVN ist eine schwere Komplikation einer Corticosteroid-Behandlung bei Patienten mit PV. Sie wird bei 2 % der Patienten beobachtet und tritt vor allem in den ersten drei Behandlungsjahren auf. Bei Patienten, die höhere Dosen von Prednisolon erhalten, setzt die AVN tendenziell früher ein. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Umsetzung der Unternehmensstrategie mit der Balanced Scorecard

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Crespo, Isabel; Bergmann, Lars; Portmann, Stefan; Lacker, Thomas; Lacker, Michael; Fleischmann, Jürgen; Kozó, Hans

Die Balanced Scorecard (BSC) ist ein Ansatz zum strategischen Management, der neben der Ausrichtung des Unternehmens auf finanzielle Zielwerte ebenso großes Gewicht auf so genannte weiche Faktoren legt, die den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens erst ermöglichen. Das entscheidende Merkmal der Balanced Scorecard ist dabei, dass sie ein ausgewogenes System strategischer Ziele herstellt, welches das Unternehmen hinsichtlich der vier Perspektiven Finanzen, Kunden, interne Prozesse und Mitarbeiter und Potenziale strategisch ausrichtet (Kaplan u. Norton 1997).

The Distributed Geothermal Market Demand Model (dGeo): Documentation

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

McCabe, Kevin; Mooney, Meghan E; Sigrin, Benjamin O

The National Renewable Energy Laboratory (NREL) developed the Distributed Geothermal Market Demand Model (dGeo) as a tool to explore the potential role of geothermal distributed energy resources (DERs) in meeting thermal energy demands in the United States. The dGeo model simulates the potential for deployment of geothermal DERs in the residential and commercial sectors of the continental United States for two specific technologies: ground-source heat pumps (GHP) and geothermal direct use (DU) for district heating. To quantify the opportunity space for these technologies, dGeo leverages a highly resolved geospatial database and robust bottom-up, agent-based modeling framework. This design is consistentmore » with others in the family of Distributed Generation Market Demand models (dGen; Sigrin et al. 2016), including the Distributed Solar Market Demand (dSolar) and Distributed Wind Market Demand (dWind) models. dGeo is intended to serve as a long-term scenario-modeling tool. It has the capability to simulate the technical potential, economic potential, market potential, and technology deployment of GHP and DU through the year 2050 under a variety of user-defined input scenarios. Through these capabilities, dGeo can provide substantial analytical value to various stakeholders interested in exploring the effects of various techno-economic, macroeconomic, financial, and policy factors related to the opportunity for GHP and DU in the United States. This report documents the dGeo modeling design, methodology, assumptions, and capabilities.« less

Einsatz molekularer Methoden für Starterkulturen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ehrmann, Matthias A.; Pavlovic, Melanie

Unter Starterkulturen versteht man Mikroorganismen (Bakterien, Hefen, Pilze), die pflanzlichen bzw. tierischen Rohstoffen zur gezielten Veränderung ihrer chemischen Zusammensetzung zugesetzt werden. Sie dienen im Wesentlichen der Aromabildung, der Strukturveränderung und der Konservierung der Lebensmittel und werden aufgrund spezieller, funktioneller Eigenschaften selektiert. Die Zugabe von Starterkulturen erfolgt in der Regel in relativ hohen Keimzahlen in Form von Rein- oder Mischkulturen. Die zum Einsatz kommenden Mikroorganismen sind ebenso zahlreich wie die daraus resultierenden Produkte und reichen von der Fermentation von Milchprodukten, Fleisch und Gemüse durch Milchsäurebakterien über die Essigsäureherstellung bis hin zum Einsatz von Hefen in der Brau- und Weinindustrie. Hieraus ergibt sich auch eine zunehmende Bedeutung schneller und zuverlässiger Methoden zur taxonomischen Identifizierung, aber auch zur Charakterisierung des genetischen Potenzials der jeweiligen Starterkulturen.

Satellitenbewegung, band III: Natiirliche und gesteuerte bewegung.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jochim, E. F.

2014-12-01

Im dritten Band der Satellitenbewegung werden in fortlaufender Nummerierung einige für Untersuchungen der Bewegung der künstlichen Satelliten wichtige Grundlagen der Astrodynamik mit ausführlichen mathematischen Formelsystemen behandelt. Dazu zählen die unterschiedlichen Aspekte der Bewegung der natürlichen Himmelskörper, die Steuerung und Kontrolle von künstlichen Objekten, und insbesondere die für eine Satellitenbahnanalyse wichtigen physikalischen Beeinflussungen einer Satellitenbewegung. Mathematisch entscheidend ist die Wahl geeigneter Bahnparameter, die ein bestimmtes Bewegungsproblem widerspruchsfrei und singularitätenfrei zu behandeln gestatten. Für die Behandlung routinemäßiger Aufgabenstellungen der Satellitenbewegung, in erster Linie einer präzisen Bahnbestimmung und Bahnverbesserung, kann auf eine Fülle von lehrbuchartigen Monographien verwiesen werden, so dass diese Problematik in der vorliegenden Arbeit nur angedeutet werden soll.

Was leistet ein Sportler? Kraft, Leistung und Energie im Muskel

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Thaller, Sigrid; Mathelitsch, Leopold

2006-01-01

Der Leistungsbegriff ist im Sport weiter gefasst als in der Physik. In beiden Fällen liegt der Fokus jedoch auf einer pro Zeiteinheit erfolgten Energieumsetzung. Allerdings gibt die rein physikalische Leistung nicht immer Auskunft über den Energieumsatz der Muskeln. Die Muskelkraft hängt von der Kontraktionsgeschwindigkeit des Muskels ab. Ein Muskel verhält sich also anders als eine Feder. Für den Hochleistungssport müssen die Energieumsätze der Muskeln durch spezielle Trainings- und Nahrungsprogramme optimiert werden.

Sterblichkeit: der paradoxe Kunstgriff des Lebens - Eine Betrachtung vor dem Hintergrund der modernen Biologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Verbeek, Bernhard

Leben gibt es auf der Erde seit fast 4 Mio. Jahren, trotz allen Katastrophen. Die Idee des Lebens scheint unsterblich. Der Tod aber offenbar auch. Jedes Lebewesen ist davon bedroht, ja für Menschen und andere "höhere“ Lebewesen ist er im Lebensprogramm eingebaut - todsicher. Diese Tatsache ist alles andere als selbstverständlich. Ist sie überhaupt kompatibel mit dem Prinzip der Evolution, nach dem der am besten Angepasste überlebt?

A New Remote Communications Link to Reduce Residential PV Solar Costs

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

King, Randy; Sugiyama, Rod

Monitoring of PV/DER site production is expensive to install and unreliable. Among third party systems providers, lost communications links are a growing concern. Nearly 20% of links are failing, provisioning is complex, recovery is expensive, production data is lost, and access is fragmented. FleetLink is a new concept in DER system communications, purpose built for lowering the cost of maintaining active contact with residential end user sites and ensuring that production data is reliably available to third party systems providers. Systems providers require accurate, secure system monitoring and reporting of production data and system faults while driving down overall costsmore » to compete effectively. This plug and play, independently operating communications solution lowers the cost of fleet contact from typically .08 dollars-$.12/W down to .02 dollars -.03/W including installation and maintenance expenses. FleetLink establishes a breakthrough in simplicity that facilitates rapid expansion of residential solar by reducing initial capital outlay and lowering installation labor time and skill levels. The solution also facilitates higher DER installation growth rates by driving down maintenance costs and eliminating communications trouble calls. This is accomplished by the FleetLink’s unique network technology that enables dynamic network configuration for fast changes, and active, self-healing DER site contact for uptime assurance. Using an open source network framework with proprietary, application specific enhancements, FleetLink independently manages connectivity, security, recovery, grid control communications, and fleet expansion while presenting a compliant SunSpec interface to the third party operations centers. The net system cost savings of at least .05 dollars/W supports the SunShot cost goals and the flexibility and scalability of the solution accelerates the velocity and ubiquitous adoption of solar.« less

Stenting und technische Stentumgebung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hoffstetter, Marc; Pfeifer, Stefan; Schratzenstaller, Thomas; Wintermantel, Erich

In hoch entwickelten Industrieländern stehen laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) Herz-Kreislauf-Erkrankungen und speziell die Koronare Herzkrankheit (KHK) an erster Stelle der Todesursachen. In Deutschland betrug die Zahl der erfassten, an KHK erkrankten Personen ohne Berücksichtigung der Dunkelziffer allein im Jahre 2001 über 473.000. Die KHK war im Jahre 2003 mit 92.673 erfassten Todesfällen immer noch die häufigste Todesursache, obgleich in Deutschland die Häufigkeit der Koronarinterventionen zur Behandlung der KHK zwischen 1984 und 2003 um fast das 80fache von 2.809 auf 221.867 Eingriffe pro Jahr gestiegen ist [1]. Neben der hohen Zahl an Todesfällen haben die betroffenen Personen durch chronische Schmerzen und eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit zusätzlich eine starke Beeinträchtigung der Lebensqualität [2].In Folge dessen wird die erkrankte Person häufig zum Pflegefall was neben den gesundheitlichen Aspekten auch eine sozioökonomische Komponente in Form der fehlenden Arbeitskraft und den auftretenden Pflegekosten nach sich zieht. Die Kosten für die Behandlung der KHK in Deutschland beliefen sich im Jahre 2002 laut Statistischem Bundesamt auf rund 6,9 Mrd. €. Verglichen mit ähnlichen Zahlen der USA dürfte sich der entstandene Schaden für die deutsche Volkswirtschaft im zwei- bis dreistelligen Milliardenbereich bewegen [3].

Characterisation of tropomyosin and paramyosin as vaccine candidate molecules for the poultry red mite, Dermanyssus gallinae.

PubMed

Wright, Harry W; Bartley, Kathryn; Huntley, John F; Nisbet, Alasdair J

2016-10-12

Dermanyssus gallinae is the most economically important haematophagous ectoparasite in commercial egg laying flocks worldwide. It infests the hens during the night where it causes irritation leading to restlessness, pecking and in extreme cases anaemia and increased cannibalism. Due to an increase in the occurrence of acaricide-resistant D. gallinae populations, new control strategies are required and vaccination may offer a sustainable alternative to acaricides. In this study, recombinant forms of D. gallinae tropomyosin (Der g 10) and paramyosin (Der g 11) were produced, characterised and tested as vaccine candidate molecules. The D. gallinae paramyosin (Der g 11) coding sequence was characterised and recombinant versions of Der g 11 and D. gallinae tropomyosin (Der g 10) were produced. Hens were immunised with the recombinant proteins and the resulting antibodies were fed to D. gallinae and mite mortality evaluated. Sections of mites were probed with anti- Der g 11 and Der g 10 antibodies to identify the tissue distribution of these protein in D. gallinae. The entire coding sequence of Der g 11 was 2,622 bp encoding 874 amino acid residues. Immunohistochemical staining of mite sections revealed that Der g 10 and Der g 11 were located throughout D. gallinae tissues. In phylogenetic analyses of these proteins both clustered with orthologues from tick species rather than with orthologues from astigmatid mites. Antibodies raised in hens against recombinant forms of these proteins significantly increased D. gallinae mortality, by 19 % for Der g 10 (P < 0.001) and by 23 % for Der g 11 (P = 0.009) when fed to the mites using an in vitro feeding device. This study has shown that Der g 10 and Der g 11 were located ubiquitously throughout D. gallinae and that antibodies raised against recombinant versions of these proteins can be used to significantly increase D. gallinae mortality in an in vitro feeding assay. When comparing archived data for all recombinant and native proteins assessed as vaccines using this in vitro feeding assay, Der g 10 and Der g 11 ranked highly and performed better than some of the pools of native proteins.

Die Baukastensystematik in der Fördertechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sebulke, Johannes

In der Fördertechnik wird kaum ein größerer Einsatzfall so dem anderen gleichen, dass man zwei Anlagen nach denselben Zeichnungen fertigen kann. Konstruktionszeiten, Rüst- und Umstellungszeiten der Fertigung sind hoch; der Kunde muss bei Einzelanfertigung lange Lieferzeiten in Kauf nehmen. In der Fördertechnik haben sich daher Baukastenprinzip, Standardisierung und die Konstruktion von Erzeugnisreihen weitgehend durchgesetzt.

Kontinuierliche Wanddickenbestimmung und Visualisierung des linken Herzventrikels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dornheim, Lars; Hahn, Peter; Oeltze, Steffen; Preim, Bernhard; Tönnies, Klaus D.

Zur Bestimmung von Defekten in der Herztätigkeit kann die Veränderung der Wanddicke des linken Ventrikels in zeitlichen MRTAufnahmesequenzen gemessen werden. Derzeit werden für diese Bestimmung im allgemeinen nur die aufwändig manuell erstellte Segmentierungen der Endsystole und Enddiastole benutzt. Wir stellen ein bis auf die Startpunktinitialisierung automatisches Verfahren zur Bestimmung der Wanddicke des linken Ventrikels und ihrer Veränderung vor, das auf einer vollständigen Segmentierung der Herzwand in allen Zeitschritten durch ein dynamisches dreidimensionales Formmodell (Stabiles Feder-Masse-Modell) basiert. Dieses Modell nutzt bei der Segmentierung neben der Grauwertinformation eines Zeitschrittes auch die Segmentierungen der anderen Zeitschritte und ist so aufgebaut, dass die Wanddicken direkt gemessen und visualisiert werden können. Auf diese Weise werden die lokalen Wanddickenextrema über den gesamten Aufnahmezeitraum detektiert, auch wenn sie nicht in die Endsystole bzw. -diastole fallen. Das Verfahren wurde auf sechs 4D-Kardio-MRT-Datensätzen evaluiert und stellte sich als sehr robust bzgl. der einzig nötigen Interaktion heraus.

Intelligente Messsysteme - Mehrwert für unterschiedliche Stufen der Wertschöpfung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Deppe, Benjamin

Die Veränderung der Energiewirtschaft schreitet kontinuierlich voran - und wird mit Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende nicht abgeschlossen sein. Vielmehr steigen die Innovationsgeschwindigkeit und die Erwartungshaltung der Kunden. Dieses Kapitel beschreibt, wie intelligente Messsysteme die Basis für neue Möglichkeiten schaffen und wie sich diese Veränderungen auf die Wertschöpfung auswirken. Der Fokus liegt dabei auf dem Wandel der einzelnen Wertschöpfungsstufen im Verlauf der Liberalisierung des Messwesens und dem seit dem 02.09.2016 verbindlichen Messstellenbetriebsgesetzes. Der Beitrag zeigt auf, wie sich bisher getrennte Wertschöpfungsstufen nunmehr direkt berühren und miteinander interagieren. Deutlich wird dadurch, wie Informationen zu Mehrwert führen können - aber auch, welche Fragen noch zu beantworten sind und welche Hürden es zu überwinden gilt.

Nuclear spin-spin coupling in a van der Waals-bonded system: xenon dimer.

PubMed

Vaara, Juha; Hanni, Matti; Jokisaari, Jukka

2013-03-14

Nuclear spin-spin coupling over van der Waals bond has recently been observed via the frequency shift of solute protons in a solution containing optically hyperpolarized (129)Xe nuclei. We carry out a first-principles computational study of the prototypic van der Waals-bonded xenon dimer, where the spin-spin coupling between two magnetically non-equivalent isotopes, J((129)Xe - (131)Xe), is observable. We use relativistic theory at the four-component Dirac-Hartree-Fock and Dirac-density-functional theory levels using novel completeness-optimized Gaussian basis sets and choosing the functional based on a comparison with correlated ab initio methods at the nonrelativistic level. J-coupling curves are provided at different levels of theory as functions of the internuclear distance in the xenon dimer, demonstrating cross-coupling effects between relativity and electron correlation for this property. Calculations on small Xe clusters are used to estimate the importance of many-atom effects on J((129)Xe - (131)Xe). Possibilities of observing J((129)Xe - (131)Xe) in liquid xenon are critically examined, based on molecular dynamics simulation. A simplistic spherical model is set up for the xenon dimer confined in a cavity, such as in microporous materials. It is shown that the on the average shorter internuclear distance enforced by the confinement increases the magnitude of the coupling as compared to the bulk liquid case, rendering J((129)Xe - (131)Xe) in a cavity a feasible target for experimental investigation.

Zum Wissenschaftsverständnis der modernen Evolutionsbiologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sommer, Ralf J.

Die moderne Evolutionsbiologie hat ihren Ursprung in den Arbeiten von Charles Darwin und Alfred Wallace (Darwin 1963). Der gemeinsame Ausgangspunkt des Evolutionsgedanken ist dabei die Beobachtung, dass die biologische Welt nicht konstant ist. Biologische Systeme und alle darin lebenden Organismen unterliegen über längere Zeiträume hinweg einer stetigen Veränderung. Diese grundlegende Eigenschaft biologischer Systeme macht die Biologie zu einer historischen Wissenschaft und stellt einen wichtigen Gegensatz zu großen Teilen der Physik dar. Obwohl die Aussage von der Veränderlichkeit der Arten heute trivial klingt, war sie im 19. Jahrhundert eine Revolution, da die Konstanz der Arten und der Welt eine vorherrschende Stellung im damaligen Weltbild hatte (Amundson 2005).

Regionalstatistik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eppmann, Helmut; Fürnrohr, Michael

Viele Aufgaben in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft erfordern nicht nur globale, sondern auch regionale Lösungen. Die Regionalstatistik ist deshalb unentbehrlich für viele Planungs- und Entscheidungsprozesse. Ihren Ausbau und ihre Nutzung zu fördern, hat sich der Ausschuss für Regionalstatistik der Deutschen Statistischen Gesellschaft zum Ziel gesetzt. Dieses Kapitel stellt zunächst einige Grundlagen der Regionalstatistik und die Aufgaben des Ausschusses dar. Es folgen das umfangreiche regionalstatistische Datenangebot der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder und seine Nutzung. Ein ergänzender Abschnitt ist der Arbeit des Instituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung gewidmet. Das Kapitel schließt mit einem Ausblick auf die Weiterentwicklung des regionalstatistischen Datenangebotes aus Sicht der amtlichen Statistik.

Arzt und Hobby-Astronom in stürmischen Zeiten Der Büchernachlass des Doktor Johannes Häringshauser, Viertelsmedicus in Mistelbach (1630-1641) in der Melker Stiftsbibliothek.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Davison, Giles; Glaßner, Gottfried

2009-06-01

Auf der Suche nach astronomischer Literatur stieß Giles Davison in der Melker Stiftsbibliothek auf den Namen "Doctor Johannes Häringshauser“ als Besitzer seltener und interessanter astronomischer Werke u.a. von Johannes Regiomontan, Georg von Peuerbach, Michael Mästlin, Johannes Kepler und Daniel Sennert. Weitere in den Jahren 2007-2009 durchgeführte Nachforschungen ergaben, dass es sich um den von 1630-1641 in Mistelbach, Niederösterreich, als Landschaftsarzt tätigen Vater des Melker Konventualen und Bibliothekars Sigismund Häringshauser (1631-1698) handelt. Er wurde 1603 als Sohn des aus Magdeburg stammenden Apothekers Johannes Häringshauser geboren und starb 1642 in Mistelbach. Johannes Häringshauser Sen. bekleidete von 1613-1640 eine Reihe wichtiger Ämter in der Wiener Stadtregierung und starb 1647. Der Studienaufenthalt von Dr. Johannes Häringshauser Jun. in Padua (1624-1626) dürfte das Interesse für Astronomie geweckt haben, das sich in seiner in die Bestände der Melker Stiftsbibliothek eingegangenen Privatbibliothek widerspiegelt. Der Großteil der 10 dem Fachbereich der Astronomie und Astrologie zuzuweisenden Titel wurde von ihm in den Jahren 1636 und 1637 erworben.

Umgang mit Antithrombotika bei Operationen an der Haut vor und nach Publikation der entsprechenden S3-Leitlinie.

PubMed

Gaskins, Matthew; Dittmann, Martin; Eisert, Lisa; Werner, Ricardo Niklas; Dressler, Corinna; Löser, Christoph; Nast, Alexander

2018-03-01

Laut einer Befragung im Jahre 2012 war der Umgang mit Antithrombotika bei dermatochirurgischen Eingriffen in Deutschland sehr heterogen. 2014 wurde erstmals eine evidenzbasierte Leitlinie zu diesem Thema veröffentlicht. Es wurde eine anonyme Befragung derselben Stichprobe zum Umgang mit Antithrombotika sowie zu Kenntnissen der Leitlinie durchgeführt. Die Ergebnisse wurden als relative Häufigkeiten berichtet und denen aus 2012 gegenübergestellt. 208 Antwortbögen wurden ausgewertet (Rücklaufquote: 36,6 %). Die große Mehrheit der Dermatologen erklärte, kleinere Eingriffe unter Fortführung der Therapie mit Phenprocoumon, niedrig dosierter Acetylsalicylsäure (≤ 100 mg) und Clopidogrel sowie mit direkten oralen Antikoagulanzien durchzuführen. Bei größeren Eingriffen war der Umgang hingegen weiterhin heterogen, insbesondere unter niedergelassenen Dermatologen. Der Anteil der Dermatologen, die Phenprocoumon, Acetylsalicylsäure und Clopidogrel leitlinienkonform verwendeten, hat sich insgesamt vergrößert. Führten 2012 beispielsweise 53,8 % der Klinikärzte bzw. 36,3 % der niedergelassenen Dermatologen eine große Exzision unter Fortführung der Therapie mit niedrig dosierter Acetylsalicylsäure durch, taten dies 2017 90,2 % bzw. 57,8 % (Phenprocoumon: 33,8 % bzw. 11,9 % auf 63,9 % bzw. 29,9 %; Clopidogrel: 36,9 % bzw. 23,2 % auf 63,9 % bzw. 30,6 %). Unter den Klinikärzten war ein hoher Anteil mit der Leitlinie vertraut und fand diese hilfreich. Eine Zunahme des leitlinienkonformen Verhaltens war bei allen Eingriffen zu verzeichnen. Bei größeren Eingriffen zeigte sich trotz deutlicher Verbesserung die Notwendigkeit verstärkter Anstrengungen zur Leitlinienumsetzung bzw. zur Identifizierung von Implementierungsbarrieren. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Structural Analysis of Der p 1–Antibody Complexes and Comparison with Complexes of Proteins or Peptides with Monoclonal Antibodies

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Osinski, Tomasz; Pomés, Anna; Majorek, Karolina A.

Der p 1 is a major allergen from the house dust mite, Dermatophagoides pteronyssinus, that belongs to the papain-like cysteine protease family. To investigate the antigenic determinants of Der p 1, we determined two crystal structures of Der p 1 in complex with the Fab fragments of mAbs 5H8 or 10B9. Epitopes for these two Der p 1–specific Abs are located in different, nonoverlapping parts of the Der p 1 molecule. Nevertheless, surface area and identity of the amino acid residues involved in hydrogen bonds between allergen and Ab are similar. The epitope for mAb 10B9 only showed a partialmore » overlap with the previously reported epitope for mAb 4C1, a cross-reactive mAb that binds Der p 1 and its homolog Der f 1 from Dermatophagoides farinae. Upon binding to Der p 1, the Fab fragment of mAb 10B9 was found to form a very rare α helix in its third CDR of the H chain. To provide an overview of the surface properties of the interfaces formed by the complexes of Der p 1–10B9 and Der p 1–5H8, along with the complexes of 4C1 with Der p 1 and Der f 1, a broad analysis of the surfaces and hydrogen bonds of all complexes of Fab–protein or Fab–peptide was performed. This work provides detailed insight into the cross-reactive and specific allergen–Ab interactions in group 1 mite allergens. The surface data of Fab–protein and Fab–peptide interfaces can be used in the design of conformational epitopes with reduced Ab binding for immunotherapy.« less

Vernarbende Alopezien.

PubMed

Kanti, Varvara; Röwert-Huber, Joachim; Vogt, Annika; Blume-Peytavi, Ulrike

2018-04-01

Primär vernarbende Alopezien (PVA) werden nach der Klassifikation der North American Hair Research Society nach ihrem prominenten entzündlichen Infiltrat in vier Gruppen eingeteilt: PVA mit lymphozytärem, neutrophilem, gemischtzelligem oder unspezifischem Entzündungsmuster. Der Haarausfall kann subklinisch beginnen und langsam fortschreiten, so dass der genaue Erkrankungsbeginn oft schwer nachzuvollziehen ist. Die Diagnose wird häufig verzögert gestellt. Während die meisten vernarbenden Alopezien bei vollständiger Ausprägung anhand des klinischen Bildes klar zugeordnet werden können, ist die Diagnosestellung in der Frühphase oder im Endstadium häufig schwierig. Bei Erstvorstellung sollte eine ausführliche Anamnese und dermatologische Ganzkörperuntersuchung, inklusive Trichoskopie durchgeführt werden. In klinisch unklaren Fällen sollte eine Biopsie erfolgen. Aufgrund der Seltenheit der PVA gibt es bisher nur eine niedrige Evidenz über die Wirksamkeiten der Vielzahl der verschiedenen angewandten Therapien. Ziele der Therapie einer PVA sind, den Haarausfall zu stoppen oder zumindest zu verzögern, die klinischen Entzündungszeichen zu reduzieren, weitere Vernarbung zu verhindern sowie die subjektiven Symptome zu lindern. Ein Nachwachsen in bereits vernarbten Arealen sollte nicht erwartet werden. Eine antientzündliche Therapie mit topischen Kortikosteroiden der Klasse III-IV und/oder mit intrakutanen intraläsionalen Triamcinolonacetonid-Injektionen kommt bei den meisten PVA in Betracht. Die Wahl der systemischen Therapie hängt von der Art des prädominierenden entzündlichen Infiltrates ab und umfasst antimikrobielle/antibiotische oder immunmodulatorische/immunsuppressive Ansätze. Psychologische Unterstützung und Camouflage-Techniken sollten den Patienten angeboten werden. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

The East-German Research Landscape in Transition. Part C. Research at East-German Universities

DTIC Science & Technology

1993-03-10

Software-Systemlosungen fUr Aufgaben der Qualit ~ tssicherung und Pr~zisionsmeBtechnik. Beratung zur automatisierten ProzeBsteuerung und rechnergestUtzten... Qualit ~ tssicherung Beratung zu Schnittstellenproblemen und zur Lichtzeichentechnik Beratung zu Auswahl und Einsatz von metrischen Bi...49 (351) 463-2786 with seventeen institutes. C45.wp-09 05 MAR 93 #4350 DEPARTMENT FOR CIVIL ENGINEERING. WATER- AND FOREST TECHNOLOGY Fakult~t fUr Bau

MONTE CARLO METHODS. A Bibliography covering the Period 1949 to June 1961

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Kraft, R.; Wensrich, C.J.

1961-09-11

A partially annotated bibliography is presented containing 508 references to Monte Carlo methods, covering the period from 1947 to June 1961. The references are arranged alphabetically by author. The sources consulted include: Abstracts of Classified Reports; Applied Science and Technology Index; Armed Services Technical Information Agency; Bibliographic Index; Bibliographie der Fremsprachigen Zeitschrifften Literatur; Mathematical Reviews; Nuclear Science Abstracts; and Operations Research, an Annotated Bibliography. (T.F.H.)

Probleme aus der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vogel, Helmut

Das beliebte Arbeitsbuch "Probleme aus der Physik" bietet nun auch zur 17. Auflage von Gerthsen Vogel "Physik" (ISBN 3-540-56638-4) mit über 1150 gelösten Aufgaben aus der Physik und ihren Anwendungen in Technik, Astrophysik, Geound Biowissenschaften eine Fülle an Material zum Üben und Weiterlernen, zur Prüfungsvorbereitung und zum Selbststudium. Neu hinzugekommen ist ein Kapitel zur nichtlinearen Dynamik. Aufgaben aller Schwierigkeitsgrade machen "Probleme aus der Physik" unentbehrlich für Studenten der Physik im Haupt- und Nebenfach; Schüler der Leistungskurse Physik finden hier eine hervorragende Ergänzung.

[Detection of mite allergens in the dust of filter-net and air of air-conditioned room].

PubMed

Lian, Yu-yin; Liu, Zhi-gang; Wang, Hong-yu; Chai, Cheng-yu; Liu, Xiao-yu

2007-08-01

To detect mite allergens in the dust of air conditioner filter-net and floating air in room. Samples were collected from rooms of asthma patient and normal families with or without air conditioner. Der p1, Der f1 and Der 2 were determined by two monoclonal antibody-based ELISA. In asthma patient families, the concentration of airborne Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.23 +/- 0.13), (2.62 +/- 1.08), (0.93 +/- 0.41) ng/m3, and (0.56 +/- 0.25), (4.74 +/- 1.22), (2.33 +/- 0.64) ng/m3 respectively before and after the air conditioner switched on, all showing a significant difference (P < 0.05). In families without asthma patient, the concentration of Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.33 +/- 0.11), (11.50 +/- 3.08) and (2.10 +/- 0.80) ng/m3, and (0.63 +/- 0.23), (19.80 +/- 4.30) and (3.60 +/- 1.00) ng/m3 respectively before and after the air conditioner switched on, also showing a significant difference (P < 0.05). From the filter-net dust of air conditioner in family with allergic asthma patient, the concentration of Der p1, Der f1 and Der 2 was (0.52 +/- 0.19), (3.34 +/- 0.63), (2.53 +/- 0.65) microg/g dust, while that of normal families was (1.30 +/- 0.35), (5.16 +/- 0.92), (3.47 +/- 1.13) microg/g dust respectively. The concentration of Der f1 and Der 2 at both asthma families and normal families was higher than 2 microg/g, an allergen concentration threshold. Mite allergens exist in the filter-net dust of air conditioner, which may be an important source of indoor allergens and a cause of the increasing prevalence of allergic asthma.

Expression, purification and characterization of Der f 27, a new allergen from dermatophagoides farinae

PubMed Central

Lin, Jianli; Li, Meng; Liu, Yulin; Jiang, Congli; Wu, Yulan; Wang, Yuanyuan; Gao, Anjian; Liu, Zhigang; Yang, Pingchang; Liu, Xiaoyu

2015-01-01

The house dust mite (HDM), Dermatophagoidesfarinae (D. farina), is one of the most important indoor allergen sources and a major elicitor of allergic asthma; itscharacterization is important in the diagnosis and immunotherapy of mite allergen-relevant diseases. This study aims to characterize a novel allergen, the D. farinae-derived serpin (Der f 27). In this study, the total RNA of D. farinae was extracted, and the Der f 27 gene was cloned and expressed. The allergenicity of recombinant Der f 27 protein was determined by enzyme-linked immunosorbent assay, and Western-blotting with the sera of asthma patients, and skin prick test (SPT) in allergic human subjects. A r-Der f 27 allergic asthma mouse model was established. The cloned Der f 27 gene has been presented at the Gene Bank with an accession number of KM009995. The IgE levels of r-Der f 27 in the serum from r-Der f 27 SPT positive allergic patients were 3 folds more than healthy subjects. The Der f 27 SPT positive ratewas 42.1% in 19 DM-SPT positive patients. Airway hyperresponsiveness, serum specific IgE, and levels of interleukin-4 in the spleen cell culture supernatant were significantly increased in allergic asthma mice sensitized to r-Der f 27. In conclusion, Der f 27 is a new subtype of house mite allergen. PMID:26328010

STF Optimierung von single-bit CT ΣΔ Modulatoren basierend auf skalierten Filterkoeffizienten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Widemann, C.; Zorn, C.; Brückner, T.; Ortmanns, M.; Mathis, W.

2012-09-01

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Signalübertragungsverhalten von single-bit continuous-time (CT) ΣΔ Modulatoren. Dabei liegt der Fokus der Untersuchung auf dem Peaking der Signaltransferfunktion (STF). Dieser Effekt kann die Performance und die Stabilität des Gesamtsystems negativ beeinflussen, da bei auftretendem STF-Peaking Signale außerhalb des Signalbands verstärkt werden. In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Reduktion des Peakings vorgestellt, der auf der Optimierung der Systemdynamik basiert. Dabei werden die Filterkoeffizienten des Modulators systematisch angepasst. Anhand eines Beispielsystems wird gezeigt, dass der Ansatz genutzt werden kann, um das Übertragungsverhalten des Modulators abhängig vom Ausgangssystem zu verändern. So kann entweder die Systemsperformance verbessert werden, ohne Peaking in der STF zu erzeugen, oder das STF-Peaking reduziert werden, ohne die Systemperformance stark zu beeinflussen.

Digitalisierung als Inkubator für die Energieversorgung von morgen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Arnold, Christian; Postina, Matthias

Neue Treiber der Digitalisierung bestimmen die Geschicke der etablierten Unternehmen im Energiebereich, dabei haben diese in vielen Fällen noch nicht einmal adäquat auf die altbekannten Treiber der Energiewende reagiert. Eine ganze Branche ist im Umbruch, alte Erlösmodelle brechen ein und Einigkeit scheint bei den Verantwortlichen nur in der Frage zu herrschen, wie in Zukunft noch Geld verdient werden kann. Dieser Beitrag erklärt die prägenden Treiber der Veränderung, analysiert die Ausgangslage und nennt Herausforderungen der Branche. Darüber hinaus legt er den Fokus auf die Betrachtung der neuen digitalen Wertschöpfung. Dazu wird ein Modell eingeführt, welches von der klassischen Wertschöpfungskette über datenbasierte Geschäftsmodelle im Energiesystem bis hin zum Internet of Smart Services reicht. Mit dem Modell geben die Autoren gleichsam Einblick in das geplante Energiewendeprojekt enera.

Der neue Kosmos

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Unsöld, Albrecht; Baschek, Bodo

Astronomie, Astrophysik und Weltraumforschung haben innerhalb weniger Jahrzehnte eine geradezu explosive Entwicklung genommen. Die neuen Beobachtungsmöglichkeiten durch die Raumfahrt, die Entwicklung hochempfindlicher Lichtdetektoren und der Einsatz leistungsstarker Computer haben uns neuartige Aspekte in der faszinierenden Welt der Galaxien und Quasare, der Sterne und Planeten erschlossen. Nachdem die dritte Auflage vergriffen ist, trägt die vorliegende vierte, völlig neubearbeitete Auflage des NEUEN KOSMOS dieser stürmischen Entwicklung Rechnung. In überschaubarem Umfang wird - bei bescheidenen Ansprüchen an die mathematisch-naturwissenschaftliche Vorbildung des Lesers - eine zusammenhängende Einführung in das Gesamtgebiet der Astronomie und Astrophysik gegeben, welche die Beobachtungen und die Grundgedanken ihrer theoretischen Deutung in gleicher Weise berücksichtigt. Auch in seiner neuen Gestalt wird der NEUE KOSMOS den Studenten und Forschern in Bereichen der Astronomie, Physik und Geowissenschaften sowie einem weiten Kreis ernsthaft interessierter Amateure viel Neues und viel Freude bringen.

Quantitative Characterization of Molecular Similarity Spaces: Tools for Computational Toxicology

DTIC Science & Technology

2000-01-20

numbers for hydrogen-filled molecular structure, hydrogen-suppressed molecular structure, and van der Waals volume. Van der Waals...relative covalent radii Geometrical Vw van der Waals volume 3DW 3-D Wiener number for the hydrogen-suppressed geometric distance matrix...molecular structure, and van der Waals volume. Van der Waals volume, Vw (Bondi 1964). was calculated using Sybyl 6.1 from Tripos As- sociates. Inc

Microgrid Selection and Operation for Commercial Buildings in California and New York States

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Environmental Energy Technologies Division; Lacommare, Kristina S H; Marnay, Chris

The addition of storage technologies such as lead-acid batteries, flow batteries, or heat storage can potentially improve the economic and environmental attractiveness of on-site generation such as PV, fuel cells, reciprocating engines or microturbines (with or without CHP), and can contribute to enhanced demand response. Preliminary analyses for a Californian nursing home indicate that storage technologies respond effectively to time-varying electricity prices, i.e., by charging batteries during periods of low electricity prices and discharging them during peak hours. While economic results do not make a compelling case for storage, they indicate that storage technologies significantly alter the residual load profile,more » which may lower carbon emissions as well as energy costs depending on the test site, its load profile, and DER technology adoption.« less

Quantitative Analyse und Visualisierung der Herzfunktionen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sauer, Anne; Schwarz, Tobias; Engel, Nicole; Seitel, Mathias; Kenngott, Hannes; Mohrhardt, Carsten; Loßnitzer, Dirk; Giannitsis, Evangelos; Katus, Hugo A.; Meinzer, Hans-Peter

Die computergestützte bildbasierte Analyse der Herzfunktionen ist mittlerweile Standard in der Kardiologie. Die verfügbaren Produkte erfordern meist ein hohes Maß an Benutzerinteraktion und somit einen erhöhten Zeitaufwand. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der dem Kardiologen eine größtenteils automatische Analyse der Herzfunktionen mittels MRT-Bilddaten ermöglicht und damit Zeitersparnis schafft. Hierbei werden alle relevanten herzphysiologsichen Parameter berechnet und mithilfe von Diagrammen und Graphen visualisiert. Diese Berechnungen werden evaluiert, indem die ermittelten Werte mit manuell vermessenen verglichen werden. Der hierbei berechnete mittlere Fehler liegt mit 2,85 mm für die Wanddicke und 1,61 mm für die Wanddickenzunahme immer noch im Bereich einer Pixelgrösse der verwendeten Bilder.

PubMed

Hachenberg, Thomas; Kols, Kerstin

2018-04-01

Schlichtungsstellen für Arzthaftpflichtfragen bieten Patienten, Ärzten und Versicherern eine Möglichkeit, Arzthaftungsstreitigkeiten außergerichtlich zu klären. In der Rubrik „Fälle der Schlichtungsstelle“ stellen wir abgeschlossene Fälle aus der Schlichtungsstelle für Arzthaftpflichtfragen der norddeutschen Ärztekammern vor.

Einleitung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ha, Suk-Woo

Der Einsatz von Implantaten zielt auf die Unterstützung oder den Ersatz von Zelloder Gewebefunktionen im menschlichen Körper. Die Werkstoffauswahl für diese Implantate hängt dabei von der Art und der Funktion des zu ersetzenden Gewebes ab. Die Anforderungen an den Implantatwerkstoff bezüglich Eigenschaften und Struktur können je nach Implantationsort und Funktionalität ganz unterschiedlich sein. Implantate, die im Knochengewebe Funktionen der Lasteinleitung und -überleitung ausüben, sind hohen mechanischen Anforderungen (optimale Bauteilsteifigkeit, Dauerfestigkeit) unterworfen, während bei Blutgefässimplantaten die Werkstoffoberfläche, primär in ihrer chemischen Zusammensetzung derart gestaltet sein muss, dass eine minimale Thrombogenität resultiert. Für den Erfolg des Implantatwerkstoffes oder -bauteils sind folgende drei Faktoren relevant: (a) Biokompatibilität, (b) Gesundheitszustand des Patienten und (c) Verlauf der Operation und der nachfolgenden Therapie. Bei Vorliegen einer Erkrankung, wie z. B. die allergische Sensibilisierung gegenüber Metallionen (Nickelallergie) oder Osteoporose im Fall der Verankerung von Hüftprothesen, ist der Implantatwerkstoff höheren Anforderungen bezüglich der Biokompatibilität unterworfen als bei organisch gesunden Patienten.

Schönheit und andere Provokationen - Eine neue evolutionsbiologische Theorie der Kunst

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Junker, Thomas

Die Evolution hat viele spektakuläre Phänomene hervorgebracht - von der Eleganz des Vogelflugs über die gigantischen Körper der Dinosaurier und die farbenprächtige Vielfalt der Korallenriffe bis hin zu ihrem jüngsten Geniestreich - der menschlichen Kunst. Die schönen Künste - Malerei, Bildhauerei und Architektur, Theater, Tanz, Oper und Filmkunst, Musik und Literatur - Produkte der Evolution? Diese Vorstellung mutet vielen Menschen fremd an, aber wie könnte es anders sein? Denn wenn Charles Darwin recht hat, dann sind nicht nur die körperlichen Merkmale der Menschen als Antworten auf die Erfordernisse des Lebens entstanden, sondern auch ihre geistigen Fähigkeiten und Verhaltensweisen. Im Jahr 1859 hatte er auf den letzten Seiten seines berühmten Buches über die Entstehung der Arten eine kühne Prophezeiung gemacht: Durch die Evolutionstheorie werde es "zu einer bemerkenswerten Revolution in der Naturwissenschaft kommen […]. Die Psychologie wird auf die neue Grundlage gestellt, dass jede geistige Kraft und Fähigkeit notwendigerweise durch graduelle Übergänge erworben wird“ (Darwin 1859, S. 484, 488; Junker 2008).

Distributed generation capabilities of the national energy modeling system

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

LaCommare, Kristina Hamachi; Edwards, Jennifer L.; Marnay, Chris

2003-01-01

This report describes Berkeley Lab's exploration of how the National Energy Modeling System (NEMS) models distributed generation (DG) and presents possible approaches for improving how DG is modeled. The on-site electric generation capability has been available since the AEO2000 version of NEMS. Berkeley Lab has previously completed research on distributed energy resources (DER) adoption at individual sites and has developed a DER Customer Adoption Model called DER-CAM. Given interest in this area, Berkeley Lab set out to understand how NEMS models small-scale on-site generation to assess how adequately DG is treated in NEMS, and to propose improvements or alternatives. Themore » goal is to determine how well NEMS models the factors influencing DG adoption and to consider alternatives to the current approach. Most small-scale DG adoption takes place in the residential and commercial modules of NEMS. Investment in DG ultimately offsets purchases of electricity, which also eliminates the losses associated with transmission and distribution (T&D). If the DG technology that is chosen is photovoltaics (PV), NEMS assumes renewable energy consumption replaces the energy input to electric generators. If the DG technology is fuel consuming, consumption of fuel in the electric utility sector is replaced by residential or commercial fuel consumption. The waste heat generated from thermal technologies can be used to offset the water heating and space heating energy uses, but there is no thermally activated cooling capability. This study consists of a review of model documentation and a paper by EIA staff, a series of sensitivity runs performed by Berkeley Lab that exercise selected DG parameters in the AEO2002 version of NEMS, and a scoping effort of possible enhancements and alternatives to NEMS current DG capabilities. In general, the treatment of DG in NEMS is rudimentary. The penetration of DG is determined by an economic cash-flow analysis that determines adoption based on the n umber of years to a positive cash flow. Some important technologies, e.g. thermally activated cooling, are absent, and ceilings on DG adoption are determined by some what arbitrary caps on the number of buildings that can adopt DG. These caps are particularly severe for existing buildings, where the maximum penetration for any one technology is 0.25 percent. On the other hand, competition among technologies is not fully considered, and this may result in double-counting for certain applications. A series of sensitivity runs show greater penetration with net metering enhancements and aggressive tax credits and a more limited response to lowered DG technology costs. Discussion of alternatives to the current code is presented in Section 4. Alternatives or improvements to how DG is modeled in NEMS cover three basic areas: expanding on the existing total market for DG both by changing existing parameters in NEMS and by adding new capabilities, such as for missing technologies; enhancing the cash flow analysis but incorporating aspects of DG economics that are not currently represented, e.g. complex tariffs; and using an external geographic information system (GIS) driven analysis that can better and more intuitively identify niche markets.« less

Geschichtlicher Überblick

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bölke, Klaus-Peter

Die Nachweise einer schadlosen Ableitung von Abwässern lassen sich bis weit in die Vergangenheit zurückverfolgen. Sie waren bereits zur damaligen Zeit eine Forderung zur Pflege der öffentlichen Reinlichkeit. Der Kanalisationsbau ist auch immer ein Ausdruck der Kultur eines Volkes gewesen. So kann festgestellt werden, dass im Zusammenhang mit der Hochkultur eines Volkes auch der Kanalbau ein vorherrschendes Thema war. Der Kanalbau steht auch in einem engen Zusammenhang mit dem Wasserleitungsbau. Es ist nur logisch, dass dort wo Wasser teilweise aus großer Entfernung herangeführt worden ist, dieses dann nach Gebrauch auch wieder schadlos beseitigt werden musste.

Herausforderungen durch die deutsche Wiedervereinigung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stäglin, Reiner

Die Wiedervereinigung stellte auch die Statistik vor große Aufgaben. Die als Organ der staatlichen Planung staatsnah orientierte Statistik der DDR musste auf das zur Neutralität und wissenschaftlichen Unabhängigkeit verpflichtete System der Bundesrepublik umgestellt werden. Ebenso verlangten die Universitäten eine Neuorientierung. Die Deutsche Statistische Gesellschaft hat sich vor allem dreier Aufgaben mit großem Engagement, aber auch mit Bedachtsamkeit angenommen: Aufnahme und Integration der Statistiker aus den neuen Bundesländern in die Gesellschaft, Begleitung der Neuausrichtung des Faches Statistik an deren Hochschulen und Sicherung sowie Nutzung von Datenbeständen der ehemaligen DDR.

Phänomenologische Grundlagen der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Die Physik der Wärme lässt sich auf zweierlei Weise formulieren: Einmal als Mechanik eines Systems, das eine enorm große Zahl von Teilchen enthält (statistische Mechanik), und einmal mit Hilfe von ad hoc eingeführten Größen, den sogenannten Zustandsgrößen, die geeignet sind, das Verhalten eines solchen Systems zu beschreiben, ohne dass man die Teilchen selbst und ihre Bewegungen betrachten muss (Thermodynamik). Wir werden beide Ansätze in ihrer einfachsten und anschaulichsten Ausprägung in Kap. 5 (kinetische Gastheorie) bzw. in Kap. 8 (Grundbegriffe der Thermodynamik) behandeln. Obgleich sich die volle Durchführung des Programms als begrifflich und mathematisch recht schwierig erweist - die Vorlesung "Thermodynamik und Statistik" steht gewöhnlich am Ende der Kursvorlesungen über theoretische Physik - werden wir doch auf der Grundlage der Kap. 5 und 8 eine Menge über die Physik der Wärme lernen können. Den Ausgangspunkt der Wärmelehre bilden jedoch allemal die Naturerscheinungen, die wir hier in Kap. 4 behandeln wollen: Wärme, Kälte, Temperaturausgleich. Wir werden untersuchen, wie man diese Begriffe quantifizieren kann, und was bei der Erwärmung oder Abkühlung eines Körpers vor sich geht. Dabei werden wir auf den I. und II. Hauptsatz der Wärmelehre stoßen.

[Not Available].

PubMed

Hainschitz, I; Rieger, K; Siegl, H

2002-06-01

In Austria an index of 3 μg/kg of Ochratoxin A for coffee, 0,3 μg/kg for fruit juices and 0,2 μg/kg for beer is discussed. The laboratory of the food inspection authority of the state of Vorarlberg investigated the contribution of selected foodstuffs to the daily OTA intake and compared it with the recommendation of the scientific food committee of the EC. The focal point of this study was on beverages (coffee, coffee substitutes, beer and fruit juices) and their ingredients.ZUSAMMENFASSUNG: Die Untersuchungsergebnisse von Bier, Fruchtsaft und Kaffee [Diagramm 1] zeigen, dass die Mehrzahl der Proben nur sehr schwach bis gar nicht belastet waren. Die OTA-Belastung lag bei der Mehrzahl der Proben unter der Nachweisgrenze von 0,3 μg/kg bzw. 0,01μg/1. Einzelne Proben waren aber erheblich belastet, sodass bei starkem Konsum (Fruchtsaft im Sommer) eine überschreitung der vom SCF vorgeschlagenen Höchstmenge nicht auszuschließen ist. Die Ergebnisse der Kaffeemitteluntersuchung [Diagramm 2] belegen eine höhere OTA-Belastung bei mehr als der Hälfte der Proben. Wenn die vom SCF vorgeschlagene Höchstaufnahme von 5 ng pro Tag und kg Körpergewicht zu Grunde gelegt wird, resultiert für eine 60 kg schwere Person ein Wert von 0,3 μg/Tag. Das bedeutet bei einem mit 100 μg/kg OTA kontaminierten Kaffeeersatz und dem Konsum nur einer Tasse (5 - 7 g Pulver), dass alleine aus dieser Quelle diese Höchstaufnahme deutlich überschritten wird. Der Eintrag über die restliche Nahrung wie Cerealien, die für etwa die Hälfte der OTA-Aufnahme verantwortlich sind, bleibt hier unberücksichtigt. Die Untersuchungen belegen, dass die Einhaltung der in österreich vorgeschlagenen Richtwerte bei Bier, Fruchtsäften und Kaffee keine Schwierigkeiten bereitet. Für Kaffeemittel und andere Trockenfrüchte als Weintrauben [3] wurde allerdings noch kein Richtwert vorgeschlagen. Die Ergebnisse belegen aber, dass gerade für Kaffemittel und verschiedene Trockenfrüchte vor dem Hintergrund fehlender Höchstwerte ein Richtwert in der Größenordnung von 3 μg/kg bzw. 10 μg/kg hilfreich wäre, bis die Festlegung der gemeinschaftsrechtlicher Höchstgehalte erfolgt. Mit Hinblick auf die in der Einleitung beschriebene toxische Wirkung von OTA ist es im Sinne eines vorbeugenden Verbraucherschutzes wichtig, diese hochbelasteten Chargen zu erkennen und aus dem Verkehr zu nehmen. Ursache für die OTA-Kontamination ist vor allem eine mangelhafte Produktionshygiene in den Erzeugerländern. Dort liegt auch das größte Potential für eine Verringerung der OTA-Belastung. Die überprüfung der Lebensmittel auf Ochratoxin A durch die amtliche Lebensmittelkontrolle ist ein notwendiger Beitrag zum Schutz der öffentlichen Gesundheit und zur weiteren Reduktion der Aufnahme.

Kombinierte Hoch-/Niedrig-Dosis-Therapie mit systemischen Glukokor-tikoiden bei schweren Verlaufsformen der Alopecia areata im Kindesalter.

PubMed

Jahn-Bassler, Karin; Bauer, Wolfgang Michael; Karlhofer, Franz; Vossen, Matthias G; Stingl, Georg

2017-01-01

Schwere Verlaufsformen der Alopecia areata (AA) im Kindesalter sind aufgrund limitierter Optionen therapeutisch herausfordernd. Systemische, hochdosierte Glukokortikoide weisen die schnellste Ansprechrate auf, nach dem Absetzen kommt es allerdings zu Rezidiven. Eine längerfristige Hochdosis-Anwendung ist aufgrund der zu erwartenden Nebenwirkungen nicht empfehlenswert. Eine dauerhafte Steroiderhaltungstherapie unterhalb der Cushing-Schwellen-Dosis nach Bolustherapie könnte die Krankheitsaktivität ohne Nebenwirkungen längerfristig unterdrücken. Im Rahmen einer offenen Anwendungsbeobachtung wurden 13 Kinder mit schweren Formen der AA in diese Studie eingeschlossen. Bei sieben Kindern lag eine AA totalis/universalis vor, bei sechs eine multifokale AA mit Befall von mehr als 50 % der Kopfhaut. Das Therapieregime sah eine initiale Prednisolon-Dosierung von 2 mg/kg Körpergeweicht (KG) vor und wurde innerhalb von neun Wochen auf eine Erhaltungsdosierung unter der individuellen Cushing-Schwelle reduziert. Der Nachbeobachtungszeitraum betrug ein bis drei Jahre. Wir beobachteten in 62 % aller Fälle ein komplettes Nachwachsen der Haare. Die mittlere Dauer bis zum Ansprechen lag bei 6,6 Wochen und konnte mit der Erhaltungstherapie über den gesamten Beobachtungszeitraum aufrechterhalten werden. An Nebenwirkungen wurden ausschließlich eine Gewichtszunahme (1-3 kg) bei allen Behandelten sowie eine milde Steroidakne in 23 % der Fälle beobachtet. Die kombinierte Hoch-/Niedrig-Dosis-Therapie mit systemischen Glukokortikoiden mittels Prednisolon zeigte eine hohe, dauerhafte Ansprechrate ohne signifikante Nebenwirkungen. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Herausforderungen für künftige Lernumgebungen am Beispiel der Fakultät für Medizin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gergintchev, Ivan; Graf, Stephan

Nach der weit reichenden Etablierung von eLearning in den letzten Jahren stehen nahezu alle deutschen Hochschulen vor der Aufgabe, wettbewerbsfähige hochschulübergreifende Mechanismen sowie entsprechende organisatorische Rahmenbedingungen zu schaffen. Vor allem die Umsetzung von EBologna und die Unterstützung kooperativer Bildungsangebote verstärken diese Notwendigkeit. Motiviert durch die Veränderungen im Bereich der Hochschullehre und die Herausforderungen für künftige Lernumgebungen schlagen wir eine Integrationslösung im Sinne eines Learning Gateway vor, die zur webgestützten Abwicklung von kooperativen Bildungsangeboten in heterogen Lernumgebungen eingesetzt werden kann. Ihre Praxisanwendung verdeutlichen wir anschließend im komplexen Szenario der Medizin an der TUM. Die Evaluierung der Umsetzung belegt den deutlichen Mehrwert des Ansatzes.

elecTUM: Umsetzung der eLearning-Strategie der Technischen Universität München

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rathmayer, Sabine; Gergintchev, Ivan

An der TUM wurde ein umfassendes und integriertes eLearning-Konzept umgesetzt, welches Präsenzstudium und eLearning in allen Leistungsbereichen der Universität miteinander verzahnt. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei in der Schaffung einer effizienten und wettbewerbsfähigen integrierten eLearning Infrastruktur in Hinblick auf die noch weiter steigenden Studienanfängerzahlen ab dem Jahr 2011 sowie die Umsetzung von eBologna. Die Etablierung einer hochschulweiten Lernplattform stellte eine wesentliche Basis für die Umsetzung der eLearning-Strategie dar. Die wissenschaftliche und wirtschaftliche Anschlussfähigkeit im Hinblick auf eine Verwertung der Projektergebnisse wurde durch die aktive Beteiligung an einer Vielzahl hochschulübergreifender Arbeitskreise, Fachtagungen und Kooperationen, vor allem über Organisations- und Dienstleistungsmodelle sowie innovative technische Entwicklungen, sichergestellt.

Viele Tests - viele Fehler?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tabelow, Karsten

Bildgebende Verfahren haben sich in den letzten Jahren einen festen Platz in der Medizin erobert und die medizinische Forschung und Diagnostik revolutioniert. Sie ermöglichen Ärzten und Forschern einen Einblick in lebendes Gewebe. Mit der fortschreitenden technischen Entwicklung liefern die Verfahren immer höhere Auflösungen, schärfere Bilder und mehr Details. Bildgebende Verfahren sind ohne Mathematik undenkbar, von der Bildrekonstruktion aus den gemessenen Signalen, bis hin zur Auswertung der Bildinformation. Für die Analyse der großen Menge an Bilddatenpunkten (Voxel, volume element, im Gegensatz zum zweidimensionalen Pixel, picture element) werden häufig insbesondere Methoden der mathematischen Statistik benötigt. Zufällige Fehler in der Messung äußern sich als Bildrauschen, die Bilder wirken unscharf und gestört. Dadurch werden diagnostische Entscheidungen erschwert.

High-Performance Solid-State Thermionic Energy Conversion Based on 2D van der Waals Heterostructures: A First-Principles Study.

PubMed

Wang, Xiaoming; Zebarjadi, Mona; Esfarjani, Keivan

2018-06-18

Two-dimensional (2D) van der Waals heterostructures (vdWHs) have shown multiple functionalities with great potential in electronics and photovoltaics. Here, we show their potential for solid-state thermionic energy conversion and demonstrate a designing strategy towards high-performance devices. We propose two promising thermionic devices, namely, the p-type Pt-G-WSe 2 -G-Pt and n-type Sc-WSe 2 -MoSe 2 -WSe 2 -Sc. We characterize the thermionic energy conversion performance of the latter using first-principles GW calculations combined with real space Green's function (GF) formalism. The optimal barrier height and high thermal resistance lead to an excellent performance. The proposed device is found to have a room temperature equivalent figure of merit of 1.2 which increases to 3 above 600 K. A high performance with cooling efficiency over 30% of the Carnot efficiency above 450 K is achieved. Our designing and characterization method can be used to pursue other potential thermionic devices based on vdWHs.

Theoretical construction in physics - The role of Leibniz for Weyl's 'Philosophie der Mathematik und Naturwissenschaft'

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sieroka, Norman

2018-02-01

This paper aims at closing a gap in recent Weyl research by investigating the role played by Leibniz for the development and consolidation of Weyl's notion of theoretical (symbolic) construction. For Weyl, just as for Leibniz, mathematics was not simply an accompanying tool when doing physics-for him it meant the ability to engage in well-guided speculations about a general framework of reality and experience. The paper first introduces some of the background of Weyl's notion of theoretical construction and then discusses particular Leibnizian inheritances in Weyl's 'Philosophie der Mathematik und Naturwissenschaft', such as the general appreciation of the principles of sufficient reason and of continuity. Afterwards the paper focuses on three themes: first, Leibniz's primary quality phenomenalism, which according to Weyl marked the decisive step in realizing that physical qualities are never apprehended directly; second, the conceptual relation between continuity and freedom; and third, Leibniz's notion of 'expression', which allows for a certain type of (surrogative) reasoning by structural analogy and which gave rise to Weyl's optimism regarding the scope of theoretical construction.

Observing Imperfection in Atomic Interfaces for van der Waals Heterostructures.

PubMed

Rooney, Aidan P; Kozikov, Aleksey; Rudenko, Alexander N; Prestat, Eric; Hamer, Matthew J; Withers, Freddie; Cao, Yang; Novoselov, Kostya S; Katsnelson, Mikhail I; Gorbachev, Roman; Haigh, Sarah J

2017-09-13

Vertically stacked van der Waals heterostructures are a lucrative platform for exploring the rich electronic and optoelectronic phenomena in two-dimensional materials. Their performance will be strongly affected by impurities and defects at the interfaces. Here we present the first systematic study of interfaces in van der Waals heterostructure using cross-sectional scanning transmission electron microscope (STEM) imaging. By measuring interlayer separations and comparing these to density functional theory (DFT) calculations we find that pristine interfaces exist between hBN and MoS 2 or WS 2 for stacks prepared by mechanical exfoliation in air. However, for two technologically important transition metal dichalcogenide (TMDC) systems, MoSe 2 and WSe 2 , our measurement of interlayer separations provide the first evidence for impurity species being trapped at buried interfaces with hBN interfaces that are flat at the nanometer length scale. While decreasing the thickness of encapsulated WSe 2 from bulk to monolayer we see a systematic increase in the interlayer separation. We attribute these differences to the thinnest TMDC flakes being flexible and hence able to deform mechanically around a sparse population of protruding interfacial impurities. We show that the air sensitive two-dimensional (2D) crystal NbSe 2 can be fabricated into heterostructures with pristine interfaces by processing in an inert-gas environment. Finally we find that adopting glovebox transfer significantly improves the quality of interfaces for WSe 2 compared to processing in air.

Ultrafast Exciton Dissociation and Long-Lived Charge Separation in a Photovoltaic Pentacene-MoS2 van der Waals Heterojunction.

PubMed

Bettis Homan, Stephanie; Sangwan, Vinod K; Balla, Itamar; Bergeron, Hadallia; Weiss, Emily A; Hersam, Mark C

2017-01-11

van der Waals heterojunctions between two-dimensional (2D) layered materials and nanomaterials of different dimensions present unique opportunities for gate-tunable optoelectronic devices. Mixed-dimensional p-n heterojunction diodes, such as p-type pentacene (0D) and n-type monolayer MoS 2 (2D), are especially interesting for photovoltaic applications where the absorption cross-section and charge transfer processes can be tailored by rational selection from the vast library of organic molecules and 2D materials. Here, we study the kinetics of excited carriers in pentacene-MoS 2 p-n type-II heterojunctions by transient absorption spectroscopy. These measurements show that the dissociation of MoS 2 excitons occurs by hole transfer to pentacene on the time scale of 6.7 ps. In addition, the charge-separated state lives for 5.1 ns, up to an order of magnitude longer than the recombination lifetimes from previously reported 2D material heterojunctions. By studying the fractional amplitudes of the MoS 2 decay processes, the hole transfer yield from MoS 2 to pentacene is found to be ∼50%, with the remaining holes undergoing trapping due to surface defects. Overall, the ultrafast charge transfer and long-lived charge-separated state in pentacene-MoS 2 p-n heterojunctions suggest significant promise for mixed-dimensional van der Waals heterostructures in photovoltaics, photodetectors, and related optoelectronic technologies.

[Evaluation of sensitization to Der p 1 and Der p 2 in a pediatric population of the North of Portugal].

PubMed

Peixoto, Sara; Soares, Joana; Monteiro, Tânia; Carvalho, Marisa; Santos, Marinela; Simões, Carla; Quaresma, Márcia

2017-12-28

In Portugal, data on the role of Der p 1 and Der p 2 in patients with house dust mite (HDM) allergy are scarce. Allergen-specific immunotherapy (sIT) is the only treatment that improves symptoms, reduces the need for pharmacological therapy and modifies the natural history of the disease. With this study, the authors aim to understand the local epidemiology and to clarify if the molecular assay of major allergens is advantageous in deciding and/or modifying the decision to initiate sIT in children with clinical indication which are sensitized to Dermatophagoides pteronyssinus. Retrospective study with analysis of patients with asthma and/or rhinitis. January/2013-December/2016. 1) positive prick-test to Dermatophagoides pteronyssinus; and 2) clinically relevant disease under treatment. Assay Der p 1 and Der p 2 values ≥0.35 kUA/L were considered positive. Statistical significance was set at P<.05. The clinical files of 279 patients. Mean ages 9.55 years (min.4-max.17). Asthma was present in 199 children (71.3%) and rhinitis in 245 (87.8%). Der p 1 and Der p 2 was <0.35kUA/L in 29 (10,4%) patients. The value of Der p 1/Der p 2 correlated with the size of the prick-test papule, the value of the eosinophils and the total IgE. Der p 1 and Der p 2 are dominant allergens in our population and there may be benefits in determining these molecular allergen levels in patients with a positive prick-test and a clinical indication for sIT prior to a decision of initiating sIT or not. Copyright © 2017. Publicado por Elsevier España, S.L.U.

Retrospektive Analyse von Zufallsbefunden, die bei Patienten mit kutanem malignen Malignom durch (18) F-Fluordeoxyglucose-PET/CT erhoben wurden.

PubMed

Conrad, Franziska; Winkens, Thomas; Kaatz, Martin; Goetze, Steven; Freesmeyer, Martin

2016-08-01

Bei der (18) F-Fluordeoxyglucose-Positronenemissionstomographie/Computertomographie (FDG-PET/CT) ergeben sich häufig Zufallsbefunde. In der vorliegenden Studie konzentrierten wir uns auf mittels FDG-PET/CT erhaltene Zufallsbefunde bei Patienten mit kutanem Melanom und überprüften deren Relevanz hinsichtlich weiterer diagnostischer Maßnahmen und Interventionen. Die Krankenakten von 181 konsekutiven Melanom-Patienten wurden retrospektiv ausgewertet, um das Management von Zufallsbefunden zu dokumentieren. Der Schwerpunkt lag dabei auf den histologischen Befunden. Bei 33 von 181 (18 %) Patienten lagen 39 relevante Zufallsbefunde vor, und zwar im Kolorektalbereich (n = 15 Patienten), in der Schilddrüse (n = 8), der Prostata (n = 2), dem Bewegungsapparat (n = 2), in Lymphknoten (n = 2), der Parotis (n = 1), den Mandeln (n = 1), den Nieren (n = 1) und der Gallenblase (n = 1). Bei 25 Patienten schlossen sich weitere diagnostische Verfahren an, wobei in 21 Fällen ein klinisches Korrelat nachgewiesen wurde. Bei 16 von 21 Patienten ergab sich eine Neoplasie, darunter fünf maligne Läsionen (vier Kolonkarzinome und ein Prostatakarzinom). Die Malignome wurden frühzeitig diagnostiziert und in der Mehrzahl der Fälle erfolgreich entfernt. Der Einsatz der FDG-PET/CT als Routine-Diagnostik wird in den Leitlinien empfohlen und ist indiziert bei malignem Melanom ab Stadium IIC. In dieser Studie wurden auf effektive Weise ansonsten nicht erkannte Krebserkrankungen, insbesondere Kolonkarzinome, detektiert. In den meisten Fällen war eine frühe Intervention möglich. Zufallsbefunde durch FDG-PET/CT sollten, unter Berücksichtigung des Zustands und der Wünsche des Patienten, mit den geeigneten diagnostischen Maßnahmen abgeklärt werden. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Molecular, Structural and Immunological Characterization of Der p 18, a Chitinase-Like House Dust Mite Allergen.

PubMed

Resch, Yvonne; Blatt, Katharina; Malkus, Ursula; Fercher, Christian; Swoboda, Ines; Focke-Tejkl, Margit; Chen, Kuan-Wei; Seiberler, Susanne; Mittermann, Irene; Lupinek, Christian; Rodriguez-Dominguez, Azahara; Zieglmayer, Petra; Zieglmayer, René; Keller, Walter; Krzyzanek, Vladislav; Valent, Peter; Valenta, Rudolf; Vrtala, Susanne

2016-01-01

The house dust mite (HDM) allergen Der p 18 belongs to the glycoside hydrolase family 18 chitinases. The relevance of Der p 18 for house dust mite allergic patients has only been partly investigated. To perform a detailed characterization of Der p 18 on a molecular, structural and immunological level. Der p 18 was expressed in E. coli, purified to homogeneity, tested for chitin-binding activity and its secondary structure was analyzed by circular dichroism. Der p 18-specific IgG antibodies were produced in rabbits to localize the allergen in mites using immunogold electron microscopy and to search for cross-reactive allergens in other allergen sources (i.e. mites, crustacea, mollusca and insects). IgE reactivity of rDer p 18 was tested with sera from clinically well characterized HDM-allergic patients (n = 98) and its allergenic activity was analyzed in basophil activation experiments. Recombinant Der p 18 was expressed and purified as a folded, biologically active protein. It shows weak chitin-binding activity and partial cross-reactivity with Der f 18 from D. farinae but not with proteins from the other tested allergen sources. The allergen was mainly localized in the peritrophic matrix of the HDM gut and to a lower extent in fecal pellets. Der p 18 reacted with IgE from 10% of mite allergic patients from Austria and showed allergenic activity when tested for basophil activation in Der p 18-sensitized patients. Der p 18 is a rather genus-specific minor allergen with weak chitin-binding activity but exhibits allergenic activity and therefore should be included in diagnostic test panels for HDM allergy.

Der II. Hauptsatz der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Wir haben in (4.44) den II. Hauptsatz als empirische Tatsache folgendermaßen formuliert: (i) Wärmeenergie geht von selbst nur von einem wärmeren Körper auf einen kälteren über, niemals in der umgekehrten Richtung. Nun werden wir beweisen, dass sich aus diesem Prinzip folgende äquivalente Formulierungen für den II. Hauptsatz ableiten lassen: (ii) Es ist unmöglich, ein Perpetuum mobile zweiter Art zu bauen, d. h. eine Maschine, die fortlaufend Wärmeenergie vollständig in mechanische Arbeit umsetzen kann. Eine Wärmekraftmaschine, die einen Kreisprozess mit der höchsten Temperatur Tw und der niedrigsten Temperatur Tk durchläuft, hat höchstens den Carnotschen Wirkungsgrad c = (Tw - Tk)/Tw. Wenn in der Maschine nur reversible Prozesse ablaufen, die gesamte Wärmezufuhr bei der Temperatur Tw erfolgt und ausschließlich bei der Temperatur Tw gekühlt wird, ist ihr Wirkungsgrad = C. Es gibt keine Wärmekraftmaschine, die eine bessere Ausnutzung der Wärmeenergie ermöglicht. (iv) In jedem thermodynamischen System existiert die Zustandsgröße Entropie, definiert durch ihr Differential dS = (dQrev)/T . Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden. Bei Zustandsänderungen, die in einem abgeschlossenen System ablaufen, nimmt die Entropie entweder zu (irreversible Prozesse), oder sie bleibt konstant (reversible Prozesse). Im Anschluss an (iii) werden wir zur Definition der thermodynamischen Temperatur und bei der Diskussion von (iv) zu einem tieferen Verständnis der Entropie gelangen. Es zeigt sich, dass die Entropie das eigentliche Bindeglied zwischen Mechanik und Wärmelehre darstellt. Am Ende des Kapitels werden wir einige Anwendungen des II. Hauptsatzes betrachten.

Molecular, Structural and Immunological Characterization of Der p 18, a Chitinase-Like House Dust Mite Allergen

PubMed Central

Resch, Yvonne; Blatt, Katharina; Malkus, Ursula; Fercher, Christian; Swoboda, Ines; Focke-Tejkl, Margit; Chen, Kuan-Wei; Seiberler, Susanne; Mittermann, Irene; Lupinek, Christian; Rodriguez-Dominguez, Azahara; Zieglmayer, Petra; Zieglmayer, René; Keller, Walter; Krzyzanek, Vladislav; Valent, Peter; Valenta, Rudolf; Vrtala, Susanne

2016-01-01

Background The house dust mite (HDM) allergen Der p 18 belongs to the glycoside hydrolase family 18 chitinases. The relevance of Der p 18 for house dust mite allergic patients has only been partly investigated. Objective To perform a detailed characterization of Der p 18 on a molecular, structural and immunological level. Methods Der p 18 was expressed in E. coli, purified to homogeneity, tested for chitin-binding activity and its secondary structure was analyzed by circular dichroism. Der p 18-specific IgG antibodies were produced in rabbits to localize the allergen in mites using immunogold electron microscopy and to search for cross-reactive allergens in other allergen sources (i.e. mites, crustacea, mollusca and insects). IgE reactivity of rDer p 18 was tested with sera from clinically well characterized HDM-allergic patients (n = 98) and its allergenic activity was analyzed in basophil activation experiments. Results Recombinant Der p 18 was expressed and purified as a folded, biologically active protein. It shows weak chitin-binding activity and partial cross-reactivity with Der f 18 from D. farinae but not with proteins from the other tested allergen sources. The allergen was mainly localized in the peritrophic matrix of the HDM gut and to a lower extent in fecal pellets. Der p 18 reacted with IgE from 10% of mite allergic patients from Austria and showed allergenic activity when tested for basophil activation in Der p 18-sensitized patients. Conclusion Der p 18 is a rather genus-specific minor allergen with weak chitin-binding activity but exhibits allergenic activity and therefore should be included in diagnostic test panels for HDM allergy. PMID:27548813

In situ Van der Pauw measurements of the Ni/YSZ anode during exposure to syngas with phosphine contaminant

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Demircan, Oktay; Xu, Chunchuan; Zondlo, John; Finklea, Harry O.

Solid oxide fuel cells (SOFCs) represent an option to provide a bridging technology for energy conversion (coal syngas) as well as a long-term technology (hydrogen from biomass). Whether the fuel is coal syngas or hydrogen from biomass, the effect of impurities on the performance of the anode is a vital question. The anode resistivity during SOFC operation with phosphine-contaminated syngas was studied using the in situ Van der Pauw method. Commercial anode-supported solid oxide fuel cells (Ni/YSZ composite anodes, YSZ electrolytes) were exposed to a synthetic coal syngas mixture (H 2, H 2O, CO, and CO 2) at a constant current and their performance evaluated periodically with electrochemical methods (cyclic voltammetry, impedance spectroscopy, and polarization curves). In one test, after 170 h of phosphine exposure, a significant degradation of cell performance (loss of cell voltage, increase of series resistance and increase of polarization resistance) was evident. The rate of voltage loss was 1.4 mV h -1. The resistivity measurements on Ni/YSZ anode by the in situ Van der Pauw method showed that there were no significant changes in anode resistivity both under clean syngas and syngas with 10 ppm PH 3. XRD analysis suggested that Ni 5P 2 and P 2O 5 are two compounds accumulated on the anode. XPS studies provided support for the presence of two phosphorus phases with different oxidation states on the external anode surface. Phosphorus, in a positive oxidation state, was observed in the anode active layer. Based on these observations, the effect of 10 ppm phosphine impurity (or its reaction products with coal syngas) is assigned to the loss of performance of the Ni/YSZ active layer next to the electrolyte, and not to any changes in the thick Ni/YSZ support layer.

Materials Science and Device Physics of 2-Dimensional Semiconductors

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fang, Hui

Materials and device innovations are the keys to future technology revolution. For MOSFET scaling in particular, semiconductors with ultra-thin thickness on insulator platform is currently of great interest, due to the potential of integrating excellent channel materials with the industrially mature Si processing. Meanwhile, ultra-thin thickness also induces strong quantum confinement which in turn affect most of the material properties of these 2-dimensional (2-D) semiconductors, providing unprecedented opportunities for emerging technologies. In this thesis, multiple novel 2-D material systems are explored. Chapter one introduces the present challenges faced by MOSFET scaling. Chapter two covers the integration of ultrathin III V membranes with Si. Free standing ultrathin III-V is studied to enable high performance III-V on Si MOSFETs with strain engineering and alloying. Chapter three studies the light absorption in 2-D membranes. Experimental results and theoretical analysis reveal that light absorption in the 2-D quantum membranes is quantized into a fundamental physical constant, where we call it the quantum unit of light absorption, irrelevant of most of the material dependent parameters. Chapter four starts to focus on another 2-D system, atomic thin layered chalcogenides. Single and few layered chalcogenides are first explored as channel materials, with focuses in engineering the contacts for high performance MOSFETs. Contact treatment by molecular doping methods reveals that many layered chalcogenides other than MoS2 exhibit good transport properties at single layer limit. Finally, Chapter five investigated 2-D van der Waals heterostructures built from different single layer chalcogenides. The investigation in a WSe2/MoS2 hetero-bilayer shows a large Stokes like shift between photoluminescence peak and lowest absorption peak, as well as strong photoluminescence intensity, consistent with spatially indirect transition in a type II band alignment in this van der Waals heterostructure. This result enables new family of semiconductor heterostructures having tunable optoelectronic properties with customized composite layers and highlights the ability to build van der Waals semiconductor heterostructure lasers/LEDs.

Sb2Te3 and Its Superlattices: Optimization by Statistical Design.

PubMed

Behera, Jitendra K; Zhou, Xilin; Ranjan, Alok; Simpson, Robert E

2018-05-02

The objective of this work is to demonstrate the usefulness of fractional factorial design for optimizing the crystal quality of chalcogenide van der Waals (vdW) crystals. We statistically analyze the growth parameters of highly c axis oriented Sb 2 Te 3 crystals and Sb 2 Te 3 -GeTe phase change vdW heterostructured superlattices. The statistical significance of the growth parameters of temperature, pressure, power, buffer materials, and buffer layer thickness was found by fractional factorial design and response surface analysis. Temperature, pressure, power, and their second-order interactions are the major factors that significantly influence the quality of the crystals. Additionally, using tungsten rather than molybdenum as a buffer layer significantly enhances the crystal quality. Fractional factorial design minimizes the number of experiments that are necessary to find the optimal growth conditions, resulting in an order of magnitude improvement in the crystal quality. We highlight that statistical design of experiment methods, which is more commonly used in product design, should be considered more broadly by those designing and optimizing materials.

Direct analysis of airborne mite allergen (Der f1) in the residential atmosphere by chemifluorescent immunoassay using bioaerosol sampler.

PubMed

Miyajima, Kumiko; Suzuki, Yurika; Miki, Daisuke; Arai, Moeka; Arakawa, Takahiro; Shimomura, Hiroji; Shiba, Kiyoko; Mitsubayashi, Kohji

2014-06-01

Dermatophagoides farinae allergen (Der f1) is one of the most important indoor allergens associated with allergic diseases in humans. Mite allergen Der f1 is usually associated with particles of high molecular weight; thus, Der f1 is generally present in settled dust. However, a small quantity of Der f1 can be aerosolized and become an airborne component. Until now, a reliable method of detecting airborne Der f1 has not been developed. The aim of this study was to develop a fiber-optic chemifluorescent immunoassay for the detection of airborne Der f1. In this method, the Der f1 concentration measured on the basis of the intensity of fluorescence amplified by an enzymatic reaction between the labeled enzyme by a detection antibody and a fluorescent substrate. The measured Der f1 concentration was in the range from 0.49 to 250 ng/ml and a similar range was found by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). This method was proved to be highly sensitive to Der f1 compared with other airborne allergens. For the implementation of airborne allergen measurement in a residential environment, a bioaerosol sampler was constructed. The airborne allergen generated by a nebulizer was conveyed to a newly sampler we developed for collecting airborne Der f1. The sampler was composed of polymethyl methacrylate (PMMA) cells for gas/liquid phases and some porous membranes which were sandwiched in between the two phases. Der f1 in air was collected by the sampler and measured using the fiber-optic immunoassay system. The concentration of Der f1 in aerosolized standards was in the range from 0.125 to 2.0 mg/m(3) and the collection rate of the device was approximately 0.2%. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cybersecurity for distributed energy resources and smart inverters

DOE PAGES

Qi, Junjian; Hahn, Adam; Lu, Xiaonan; ...

2016-12-01

The increased penetration of distributed energy resources (DER) will significantly increase the number of devices that are owned and controlled by consumers and third parties. These devices have a significant dependency on digital communication and control, which presents a growing risk from cyber attacks. This paper proposes a holistic attack-resilient framework to protect the the integrated DER and the critical power grid infrastructure from malicious cyber attacks, helping ensure the secure integration of DER without harming the grid reliability and stability. Specifically, we discuss the architecture of the cyber-physical power system with a high penetration of DER and analyze themore » unique cybersecurity challenges introduced by DER integration. Next, we summarize important attack scenarios against DER, propose a systematic DER resilience analysis methodology, and develop effective and quantifiable resilience metrics and design principles. Lastly, we introduce attack prevention, detection, and response measures specifically designed for DER integration across cyber, physical device, and utility layers of the future smart grid.« less

Dynamical importance of van der Waals saddle and excited potential surface in C(1D)+D2 complex-forming reaction

PubMed Central

Shen, Zhitao; Ma, Haitao; Zhang, Chunfang; Fu, Mingkai; Wu, Yanan; Bian, Wensheng; Cao, Jianwei

2017-01-01

Encouraged by recent advances in revealing significant effects of van der Waals wells on reaction dynamics, many people assume that van der Waals wells are inevitable in chemical reactions. Here we find that the weak long-range forces cause van der Waals saddles in the prototypical C(1D)+D2 complex-forming reaction that have very different dynamical effects from van der Waals wells at low collision energies. Accurate quantum dynamics calculations on our highly accurate ab initio potential energy surfaces with van der Waals saddles yield cross-sections in close agreement with crossed-beam experiments, whereas the same calculations on an earlier surface with van der Waals wells produce much smaller cross-sections at low energies. Further trajectory calculations reveal that the van der Waals saddle leads to a torsion then sideways insertion reaction mechanism, whereas the well suppresses reactivity. Quantum diffraction oscillations and sharp resonances are also predicted based on our ground- and excited-state potential energy surfaces. PMID:28094253

Theoretische Konzepte der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Longair, Malcolm S.; Simon, B.; Simon, H.

"Dies ist kein Lehrbuch der theoretischen Physik, auch kein Kompendium der Physikgeschichte ... , vielmehr eine recht anspruchsvolle Sammlung historischer Miniaturen zur Vergangenheit der theoretischen Physik - ihrer "Sternstunden", wenn man so will. Frei vom Zwang, etwas Erschöpfendes vorlegen zu müssen, gelingt dem Autor etwas Seltenes: einen "lebendigen" Zugang zum Ideengebäude der modernen Physik freizulegen, ... zu zeigen, wie Physik in praxi entsteht... Als Vehikel seiner Absichten dienen dem Autor geschichtliche Fallstudien, insgesamt sieben an der Zahl. Aus ihnen extrahiert er das seiner Meinung nach Lehrhafte, dabei bestrebt, mathematische Anachronismen womöglich zu vermeiden... Als Student hätte ich mir diese gescheiten Essays zum Werden unserer heutigen physikalischen Weltsicht gewünscht. Sie sind originell, didaktisch klug und genieren sich auch nicht, von der Faszination zu sprechen, die ... von der Physik ausgeht. Unnötig darauf hinzuweisen, das sie ein gründliches "konventionelles" Studium weder ersetzen wollen noch können, sie vermögen aber, dazu zu ermuntern." #Astronomische Nachrichten (zur englischen Ausgabe)#1

Cybersecurity for distributed energy resources and smart inverters

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Qi, Junjian; Hahn, Adam; Lu, Xiaonan

The increased penetration of distributed energy resources (DER) will significantly increase the number of devices that are owned and controlled by consumers and third parties. These devices have a significant dependency on digital communication and control, which presents a growing risk from cyber attacks. This paper proposes a holistic attack-resilient framework to protect the the integrated DER and the critical power grid infrastructure from malicious cyber attacks, helping ensure the secure integration of DER without harming the grid reliability and stability. Specifically, we discuss the architecture of the cyber-physical power system with a high penetration of DER and analyze themore » unique cybersecurity challenges introduced by DER integration. Next, we summarize important attack scenarios against DER, propose a systematic DER resilience analysis methodology, and develop effective and quantifiable resilience metrics and design principles. Lastly, we introduce attack prevention, detection, and response measures specifically designed for DER integration across cyber, physical device, and utility layers of the future smart grid.« less

Elementary reaction profile and chemical kinetics study of [C(1D)/(3P) + SiH4] with the CCSD(T) method

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ranka, Karnamohit; Perera, Ajith; Bartlett, Rodney J.

2017-07-01

Carbon and silicon-based molecules are omnipresent in the fields of combustion, atmospheric, semiconductor, and astronomical chemistry, among others. This paper reports the underlying elementary reactions for the [C(1D) + SiH4] and [C(3P) + SiH4] reaction profiles, optimized geometries of the intermediates, transition states (at the CCSD(T) level), RRKM and TST rate constants, and the corresponding branching ratios. Previously unreported van der Waals complex intermediates have been found for both reactions.

Finite Strain Behavior of Polyurea for a Wide Range of Strain Rates

DTIC Science & Technology

2010-02-01

dimensional dynamic compressive behavior of EPDM rubber ," Journal of Engineering Materials and Technology, Transaction of the ASME, 125:294-301. [97] Song, B...and Chen, W. (2004) "Dynamic compressive behavior of EPDM rubber un- der nearly uniaxial strain conditions," Journal of Engineering Materials and... rubber elastic springs to describe the steep initial stiffness of virgin butadiene rubber under tensile and compressive loading at intermediate strain

Genuine Quantum Signatures in Synchronization of Anharmonic Self-Oscillators.

PubMed

Lörch, Niels; Amitai, Ehud; Nunnenkamp, Andreas; Bruder, Christoph

2016-08-12

We study the synchronization of a Van der Pol self-oscillator with Kerr anharmonicity to an external drive. We demonstrate that the anharmonic, discrete energy spectrum of the quantum oscillator leads to multiple resonances in both phase locking and frequency entrainment not present in the corresponding classical system. Strong driving close to these resonances leads to nonclassical steady-state Wigner distributions. Experimental realizations of these genuine quantum signatures can be implemented with current technology.

Personen- und Güterverkehr

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Flämig, Heike; Gertz, Carsten; Mühlhausen, Thorsten

Im Jahr 2010 war in Deutschland der Verkehrssektor für fast 20 % der energiebedingten Treibhausgase verantwortlich. Das Klima hat sich bereits so weit verändert, dass zur Sicherung der Funktion der Verkehrssysteme auch Anpassungsmaßnahmen notwendig sind. Diese Maßnahmen müssen durch verkehrsreduzierende bzw. -beeinflussende Maßnahmen ergänzt werden. Ausgehend von den Emissionen im Verkehrssektor und möglichen Minderungen schlägt das Kapitel den Bogen zu Optionen der Anpassung an den Klimawandel, die ausführlich und konkret dargestellt werden. Besonders betrachtet werden die mannigfaltigen Gefahren der Rückkopplung sowie die vielfältigen Wechselwirungen mit anderen Themengebieten und Sektoren.

Strahlungsfeldbedingungen bei der Ionisationsdosimetrie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Krieger, Hanno

Bei der Dosimetrie von Photonenstrahlungen mit luftgefüllten Ionisationskammern werden in diesem Kapitel zwei Grenzfälle unterschieden. Der eine Fall ist die Bedingung des so genannten Sekundärelektronengleichwichts im Kammervolumen. In diesem Fall bestimmen ausschließlich die Photonen im Messvolumen die dosimetrische Anzeige. Der zweite Grenzfall ist gegeben, wenn das Luftvolumen und die Kammer das Strahlungsfeld im Phantom so wenig stören, dass der Sekundärelektronenfluss unverändert bleibt. Diese Bedingungen nennt man BRAGG-GRAY-Bedingungen. Beide Grenzfälle sind in der Praxis nur näherungsweise zu verwirklichen. Abweichungen müssen durch entsprechende Korrekturen oder Kalibrierungen berücksichtigt werden.

„Überholen ohne einzuholen“ Die Entwicklung von Technologien für übermorgen in Kernenergie und Mikroelektronik der DDR

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Barkleit, Gerhard

Dem nuklearen Patt zwischen Ostblock und westlichem Staatenbündnis ist es nach weitgehend übereinstimmender Auffassung von Politik und Wissenschaft zu danken, dass der "Kalte Krieg" in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts nicht zum weltumfassenden Flächenbrand eskalierte. An der raschen Herstellung dieses Patts waren zwei Dresdner Physiker maßgeblich beteiligt, deren einer im Manhattan-Projekt in den USA gearbeitet hatte und später in England der Spionage für die Sowjetunion und des Verrats des Know-how der Atombombe überführt wurde.

Organisationsaspekte in der Umsetzung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Balck, Henning; Bungard, Walter; Hofmann, Karsten; Ganz, Walter; Schwenker, Burkhard; Hanßen, Dirk; Meindl, Rudolf; Schloske, Alexander; Thieme, Paul; Teufel, Peter

Strukturbrüche sind eine der Hauptursachen für die Schwierigkeiten vieler Unternehmen, ihre Organisationsform zu modernisieren und vor allem turbulenten Marktbedingungen anzupassen. Klassische Beispiele für Strukturbrüche finden sich in der Spaltung von Aufbau- und Ablauforganisation, der Spaltung von Produktion und Dienstleistung oder der Spaltung von Planung und Ausführung. Ein wirkungsvoller Ansatz zur Überwindung solcher Spaltungen ist eine Art Versöhnungsmuster: die Polare Organisation. Wesentliche Elemente dieser Organisationsform sind ihr Netzwerkcharakter, kooperatives Zusammenwirken, eine hohe Kommunikationsintensität und eine polare Koppelung der kommunizierenden Partner oder - in abstrahierter Form - die organisierte Balance erfolgskritischer Gegensätze, wie Kosten und Qualität.

Implantate für den Bandscheibenersatz (Stand 1993)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mathey, Michael; Wintermantel, Erich

Die Bandscheiben sind besonders betroffen von Fehlhaltungen und -stellungen der Wirbelsäule. Sie unterliegen als grösstes zusammenhängendes, nicht vaskularisiertes Gewebe im Menschen, statisch und dynamisch extrem belastet, besonders der Alterung. Um die teilweise sehr starken Schmerzen bei Bandscheibenschädigungen zu lindern, ist eine Operation vielfach die einzige Hilfe. Bei dieser Operation (Nukleotomie) entfernt man das aus der Bandscheibe ausgetretene Gewebe des Gallertkerns (nucleus pulposus), welches durch Druck auf die Nervenstränge im Bereich der Wirbelsäule die Beschwerden (Ischias-Schmerz) verursacht hat. Nach der Entfernung des Gallertkerns werden die auftretenden Kräfte bei veränderter Biomechanik übertragen. Dabei erhalten die Zwischenwirbelgelenke (Facettengelenke) eine erheblich grössere Flächenpressung als dies bei intakter Bandscheibe der Fall war. Die höhere Flächenpressung kommt durch die Verringerung des Abstandes zwischen den oberen und unteren Deckplatten der benachbarten Wirbelkörper zustande, zwischen denen sich der Gallertkern befand. Durch geeignetes Training der Rückenmuskulatur kann eine Stabilisierung des operierten Bandscheibensegmentes erreicht werden, jedoch ist es eine klinische Erfahrung, dass die meisten Patienten, die momentan durch die Operation schmerzfrei geworden sind, keine adäquate zusätzliche sportliche Betätigung auf sich nehmen.

Zeit im Wandel der Zeit.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichelburg, P. C.

Contents: Einleitung(P. C. Aichelburg). 1. Über Zeit, Bewegung und Veränderung (Aristoteles). 2. Ewigkeit und Zeit (Plotin). 3. Was ist die Zeit? (Augustinus). 4. Von der Zeit (Immanuel Kant). 5. Newtons Ansichten über Zeit, Raum und Bewegung (Ernst Mach). 6. Über die mechanische Erklärung irreversibler Vorgänge (Ludwig Boltzmann). 7. Das Maß der Zeit (Henri Poincaré). 8. Dauer und Intuition (Henri Bergson). 9. Die Geschichte des Unendlichkeitsproblems (Bertrand Russell). 10. Raum und Zeit (Hermann Minkowski). 11. Der Unterschied von Zeit und Raum (Hans Reichenbach). 12. Newtonscher und Bergsonscher Zeitbegriff (Norbert Wiener). 13. Die Bildung des Zeitbegriffs beim Kinde (JeanPiaget).14. Eine Bemerkung über die Beziehungen zwischen Relativitätstheorie und der idealistischen Philosophie (Kurt Gödel). 15. Der zweite Hauptsatz und der Unterschied von Vergangenheit und Zukunft (Carl Friedrich v. Weizsäcker). 16. Zeit als physikalischer Begriff (Friedrich Hund). 17. Zeitmessung und Zeitbegriff in der Astronomie (Otto Heckmann). 18. Kann die Zeit rückwärts gehen? (Martin Gardner). 19. Zeit und Zeiten (Ilya Prigogine, Isabelle Stengers). 20. Zeit als dynamische Größe in der Relativitätstheorie (P. C. Aichelburg).

Psychometric Properties of the Persian Version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale) DERS-6 & DERS-5- Revised (in an Iranian Clinical Sample.

PubMed

Mazaheri, Mina

2015-04-01

The purpose of this study was to determine the construct validity and reliability of the two forms of the Persian version of the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS-6 & DERS-5-revised) in a clinical sample. The clinical sample consisted of 181 patients diagnosed with Functional GI Disorders (FGID) who referred to the digestive psychosomatic clinic in Isfahan in 2012. They were selected by census method (In a given period of time). The Persian version of the DERS, the short form of the DASS, and the TAS-20 were used to collect data. The results of the factor structure or construct validity using principal components analysis with varimax rotation recognized 7 factors for the DERS-6 (Goals, Awarness, Impalse, Non Acceptance, Strategy, Clarity, Recognition), and 6 factors for the DERS-5- revised (Non Acceptance, Goals, Impalse, Strategy, Clarity, Recognition) in the clinical sample. They showed the common variance of 59.51% and 59.15%, respectively. Also, the results showed that the concurrent validity of both forms of the DERS and most of their factors, and their reliability in terms of Cronbach-Alpha were favorable. Considering the factor structure and favorable psychometric properties of the two scales of DERS-6 & DERS-5-revised, the scales can be used in clinical samples.

Statistik in Naturwissenschaft und Technik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wilrich, Peter-Theodor

Mit dem Aufschwung von Naturwissenschaft und Technik zu Beginn des 19. Jahrhunderts entstand die mathematische Statistik, angeregt aus der Geodäsie (wie die Methode der kleinsten Quadrate) und der Anthropologie (wie die statistische Analyse mehrdimensionaler Beobachtungen und ihrer stochastischen Abhängigkeiten). Im Gegensatz zu den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften, in denen Daten vorwiegend aus Beobachtungsstudien gewonnen werden, stehen in den Naturwissenschaften Experimente im Vordergrund. Daher gehört die statistische Versuchsplanung zu den insbesondere in Naturwissenschaft und Technik angewendeten statistischen Methoden, aber auch die Extremwertstatistik und Lebensdaueranalysen sowie die Methoden der räumlichen Statistik (insbesondere in der Umweltforschung). Im 20. Jahrhundert wurden Stichprobenpläne und Regelkarten (Kontrollkarten) zur Prozessregelung als Hilfsmittel der statistischen Qualitätssicherung entwickelt. Diese Methodenbündel, mit denen sich der Ausschuss Statistik in Naturwissenschaft und Technik immer wieder befasst, werden im Folgenden vorgestellt.

Verantwortlicher Umgang mit Antibiotika: Notwendigkeit der Antibiotikareduktion in der Aknetherapie.

PubMed

Gollnick, Harald P M; Buer, Jan; Beissert, Stefan; Sunderkätter, Cord

2016-12-01

Der übermäßige oder unkritische weltweite Einsatz von Antibiotika in der Medizin hat die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen beschleunigt. In einigen Bereichen sind viele Antibiotika bei bakteriellen Infektionen, die zuvor noch gut auf antibakterielle Wirkstoffe reagierten, mittlerweile wirkungslos geworden. Dermatologen/Venerologen setzten orale und topische Antibiotika bei der Behandlung von Acne vulgaris routinemäßig ein, obwohl Akne weder eine infektiöse Erkrankung ist noch alleine durch das Propionibacterium getriggert wird. Vielmehr ist sie eine komplexe, chronische entzündliche Hauterkrankung, die durch verschiedene pathogenetische Faktoren wie follikuläre Hyperkeratose, erhöhter Sebumproduktion, bakterielle Proliferation und Entzündung zustande kommt. Folglich sollte eine erfolgreiche Therapie auf die Bekämpfung verschiedener pathogenetischer Faktoren und nicht nur auf die von Propionibacterium acnes abzielen. Daher wurden topische Retinoide und Benzoylperoxid als Mittel der ersten Wahl definiert. Monotherapien mit lokalen Antibiotika sollten insgesamt vermieden werden. Systemische Antibiotika der Tetrazyklin-Gruppe haben bei bestimmen Krankheitsstadien ihren Sinn, ihre Wirkung könnte aber eher auf der antientzündlichen als auf der antibiotischen Reaktion beruhen. Gesundheitsbehörden ermahnen alle Gesundheitsdienstleister, den Einsatz von Antibiotika einzuschränken. Das Nutzen-Risiko-Verhältnis muss bei der Entscheidung für oder gegen eine antibiotische Therapie bei einem einzelnen Patienten immer auch in Bezug auf das öffentliche Interesse am Erhalt der Wirksamkeit von Antibiotika abgewogen werden. Im Folgenden werden das aktuelle Krankheitskonzept zu Acne vulgaris und die sich daraus ableitenden Konsequenzen für den Einsatz von Antibiotika vorgestellt. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Sequential allergen desensitization of basophils is non-specific and may involve p38 MAPK.

PubMed

Witting Christensen, S K; Kortekaas Krohn, I; Thuraiaiyah, J; Skjold, T; Schmid, J M; Hoffmann, H J H

2014-10-01

Sequential allergen desensitization provides temporary tolerance for allergic patients. We adapted a clinical protocol to desensitize human blood basophils ex vivo and investigated the mechanism and allergen specificity. We included 28 adult, grass allergic subjects. The optimal, activating allergen concentration was determined by measuring activated CD63(+) CD193(+) SS(Low) basophils in a basophil activation test with 8 log-dilutions of grass allergen. Basophils in whole blood were desensitized by incubation with twofold to 2.5-fold increasing allergen doses in 10 steps starting at 1 : 1000 of the optimal dose. Involvement of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) was assessed after 3 min of allergen stimulation (n = 7). Allergen specificity was investigated by desensitizing cells from multi-allergic subjects with grass allergen and challenging with optimal doses of grass, birch, recombinant house dust mite (rDer p2) allergen or anti-IgE (n = 10). Desensitization reduced the fraction of blood basophils responding to challenge with an optimal allergen dose from a median (IQR) 81.0% (66.3-88.8) to 35.4% (19.8-47.1, P < 0.0001). CD63 MFI expression was reduced from 68 248 (29 336-92 001) to 30 496 (14 046-46 179, P < 0.0001). Basophils from multi-allergic subjects were desensitized with grass allergen. Challenge with grass allergen resulted in 39.6% activation (15.8-58.3). An unrelated challenge (birch, rDer p2 or anti-IgE) resulted in 53.4% activation (30.8-66.8, P = 0.16 compared with grass). Desensitization reduced p38 MAPK phosphorylation from a median 48.1% (15.6-92.8) to 26.1% (7.4-71.2, P = 0.047) and correlated with decrease in CD63 upregulation (n = 7, r > 0.79, P < 0.05). Desensitization attenuated basophil response rapidly and non-specifically at a stage before p38 MAPK phosphorylation. © 2014 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.

Multidisciplinary optimization in aircraft design using analytic technology models

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Malone, Brett; Mason, W. H.

1991-01-01

An approach to multidisciplinary optimization is presented which combines the Global Sensitivity Equation method, parametric optimization, and analytic technology models. The result is a powerful yet simple procedure for identifying key design issues. It can be used both to investigate technology integration issues very early in the design cycle, and to establish the information flow framework between disciplines for use in multidisciplinary optimization projects using much more computational intense representations of each technology. To illustrate the approach, an examination of the optimization of a short takeoff heavy transport aircraft is presented for numerous combinations of performance and technology constraints.

The Philosophy of Science and Technology in China: Political and Ideological Influences

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Guo, Yuanlin

2014-09-01

In China, the philosophy of science and technology (PST) is derived from "Dialectics of Nature" (DN), which is based on Engels' unfinished book Dialektik der Natur. DN as a political ideology provides political guidance for scientists and engineers. Therefore, since 1981, "Introduction to Dialectics of Nature" (IDN) has been an obligatory course for master's degree students who study natural science or technology. In 1987, DN was renamed PST by the Chinese government in order to communicate and do research. The IDN teachers constitute most of the scholars who research PST. Nowadays, in China, PST includes philosophy of nature, philosophy of science, philosophy of technology, sociology of science, sociology of technology, "science, technology and society," history of science, history of technology, management of science, and management of technology due to having too many IDN teachers. In fact, it is neither a branch of philosophy, nor a subject. The number of the IDN teachers has been increasing since 1981, which makes PST a miscellaneous collection of many branches or subjects. Finally, PST is facing two new challenges: the reduction of IDN and academic corruption.

Elastolysen und Hauterkrankungen mit Verlust der elastischen Fasern.

PubMed

Tronnier, Michael

2018-02-01

Die elastischen Fasern sind neben den kollagenen Fasern der wichtigste Bestandteil des Bindegewebsgerüstes der Haut. Eine Verminderung oder ein Verlust der elastischen Fasern ist bei einer Vielzahl von klinisch sich unterschiedlich präsentierenden Erkrankungen, hereditär oder erworben, beschrieben. Bei den Erkrankungen, die mit einer Entzündung einhergehen ist die Elastophagozytose ein wichtiges histologisches Merkmal. Die Therapie der Erkrankungen dieser Gruppe ist grundsätzlich schwierig. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Maschinensicherheit

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Linke, Petra

Soll eine Maschine ohne weitere Überprüfung in Europa in Verkehr gebracht werden, so ist nachzuweisen, dass diese die Forderungen der sogenannten Maschinenrichtlinie erfüllt. Durch Gesetzgebungen und Normen innerhalb der Mitgliedsstaaten wird das Einhalten dieser Richtlinie abgesichert. Ihr Ziel ist es, dass von der Maschine keine Gefahr für den Menschen ausgeht, d.h. sämtliche Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen erfüllt werden. Dieses Kapitel beschreibt das allgemeine Vorgehen, das zu einer funktional sicheren Maschine und somit der Erfüllung der Maschinenrichtlinie führt.

Design of a prosumer EMS for energy trading

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hwang, T.; Yoo, Y.; Kang, S.; Lee, I.

2018-03-01

We design a DER management system for energy trading based on OASIS EI and EMIX. With the spread of DERs, there is a growing need of a system for integrated management of DERs and customer loads. In this paper, we give a brief overview of a DER EMS for prosumer energy saving and trading. Based on the OASIS standards, we design a functional architecture of a DER EMS for energy trading. After showing communication protocols and operation sequences, we summarize our works.

Optimal causal filtering for 1 /fα-type noise in single-electrode EEG signals.

PubMed

Paris, Alan; Atia, George; Vosoughi, Azadeh; Berman, Stephen A

2016-08-01

Understanding the mode of generation and the statistical structure of neurological noise is one of the central problems of biomedical signal processing. We have developed a broad class of abstract biological noise sources we call hidden simplicial tissues. In the simplest cases, such tissue emits what we have named generalized van der Ziel-McWhorter (GVZM) noise which has a roughly 1/fα spectral roll-off. Our previous work focused on the statistical structure of GVZM frequency spectra. However, causality of processing operations (i.e., dependence only on the past) is an essential requirement for real-time applications to seizure detection and brain-computer interfacing. In this paper we outline the theoretical background for optimal causal time-domain filtering of deterministic signals embedded in GVZM noise. We present some of our early findings concerning the optimal filtering of EEG signals for the detection of steady-state visual evoked potential (SSVEP) responses and indicate the next steps in our ongoing research.

[A failed experiment - Carl Friedrich von Weizsäcker, Jürgen Habermas and the Max-Planck Society].

PubMed

Leendertz, Ariane

2014-01-01

From 1970 to 1980 Carl Friedrich von Weizsäcker headed the Max-Planck-lnstitut zur Erforschung der Lebensbedingungen der wissenschaftlich-technischen Welt (MPI for the study of the living conditions of the world of science and technology) in Starnberg, jointly with Jürgen Habermas since 1971. From the start, the Max Planck Society regarded the new institute as an experiment that might perhaps be aborted a few years later. This is exactly what happened. With the retirement of Weizsäcker, his section was closed and the whole institute was renamed. In 1981. Habermas resigned, and then the institute was closed. This paper focusses on some of the problem constellations within the institute that partly explain its development and eventual closure: its birth out of the idea of scientific policy advice, the debates within the Max Planck Society and the complex relationship between Weizsäcker and Jürgen Habermas.

Phonon-Assisted Ultrafast Charge Transfer at van der Waals Heterostructure Interface.

PubMed

Zheng, Qijing; Saidi, Wissam A; Xie, Yu; Lan, Zhenggang; Prezhdo, Oleg V; Petek, Hrvoje; Zhao, Jin

2017-10-11

The van der Waals (vdW) interfaces of two-dimensional (2D) semiconductor are central to new device concepts and emerging technologies in light-electricity transduction where the efficient charge separation is a key factor. Contrary to general expectation, efficient electron-hole separation can occur in vertically stacked transition-metal dichalcogenide heterostructure bilayers through ultrafast charge transfer between the neighboring layers despite their weak vdW bonding. In this report, we show by ab initio nonadiabatic molecular dynamics calculations, that instead of direct tunneling, the ultrafast interlayer hole transfer is strongly promoted by an adiabatic mechanism through phonon excitation occurring on 20 fs, which is in good agreement with the experiment. The atomic level picture of the phonon-assisted ultrafast mechanism revealed in our study is valuable both for the fundamental understanding of ultrafast charge carrier dynamics at vdW heterointerfaces as well as for the design of novel quasi-2D devices for optoelectronic and photovoltaic applications.

Room temperature high-detectivity mid-infrared photodetectors based on black arsenic phosphorus

PubMed Central

Long, Mingsheng; Gao, Anyuan; Wang, Peng; Xia, Hui; Ott, Claudia; Pan, Chen; Fu, Yajun; Liu, Erfu; Chen, Xiaoshuang; Lu, Wei; Nilges, Tom; Xu, Jianbin; Wang, Xiaomu; Hu, Weida; Miao, Feng

2017-01-01

The mid-infrared (MIR) spectral range, pertaining to important applications, such as molecular “fingerprint” imaging, remote sensing, free space telecommunication, and optical radar, is of particular scientific interest and technological importance. However, state-of-the-art materials for MIR detection are limited by intrinsic noise and inconvenient fabrication processes, resulting in high-cost photodetectors requiring cryogenic operation. We report black arsenic phosphorus–based long-wavelength IR photodetectors, with room temperature operation up to 8.2 μm, entering the second MIR atmospheric transmission window. Combined with a van der Waals heterojunction, room temperature–specific detectivity higher than 4.9 × 109 Jones was obtained in the 3- to 5-μm range. The photodetector works in a zero-bias photovoltaic mode, enabling fast photoresponse and low dark noise. Our van der Waals heterojunction photodetectors not only exemplify black arsenic phosphorus as a promising candidate for MIR optoelectronic applications but also pave the way for a general strategy to suppress 1/f noise in photonic devices. PMID:28695200

Room temperature high-detectivity mid-infrared photodetectors based on black arsenic phosphorus.

PubMed

Long, Mingsheng; Gao, Anyuan; Wang, Peng; Xia, Hui; Ott, Claudia; Pan, Chen; Fu, Yajun; Liu, Erfu; Chen, Xiaoshuang; Lu, Wei; Nilges, Tom; Xu, Jianbin; Wang, Xiaomu; Hu, Weida; Miao, Feng

2017-06-01

The mid-infrared (MIR) spectral range, pertaining to important applications, such as molecular "fingerprint" imaging, remote sensing, free space telecommunication, and optical radar, is of particular scientific interest and technological importance. However, state-of-the-art materials for MIR detection are limited by intrinsic noise and inconvenient fabrication processes, resulting in high-cost photodetectors requiring cryogenic operation. We report black arsenic phosphorus-based long-wavelength IR photodetectors, with room temperature operation up to 8.2 μm, entering the second MIR atmospheric transmission window. Combined with a van der Waals heterojunction, room temperature-specific detectivity higher than 4.9 × 10 9 Jones was obtained in the 3- to 5-μm range. The photodetector works in a zero-bias photovoltaic mode, enabling fast photoresponse and low dark noise. Our van der Waals heterojunction photodetectors not only exemplify black arsenic phosphorus as a promising candidate for MIR optoelectronic applications but also pave the way for a general strategy to suppress 1/ f noise in photonic devices.

Effects of Home Energy Management Systems on Distribution Utilities and Feeders Under Various Market Structures: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ruth, Mark; Pratt, Annabelle; Lunacek, Monte

2015-07-17

The combination of distributed energy resources (DER) and retail tariff structures to provide benefits to both utility consumers and the utilities is poorly understood. To improve understanding, an Integrated Energy System Model (IESM) is being developed to simulate the physical and economic aspects of DER technologies, the buildings where they reside, and feeders servicing them. The IESM was used to simulate 20 houses with home energy management systems on a single feeder under a time of use tariff to estimate economic and physical impacts on both the households and the distribution utilities. HEMS reduce consumers’ electric bills by precooling housesmore » in the hours before peak electricity pricing. Household savings are greater than the reduction utility net revenue indicating that HEMS can provide a societal benefit providing tariffs are structured so that utilities remain solvent. Utilization of HEMS reduce peak loads during high price hours but shifts it to hours with off-peak and shoulder prices and resulting in a higher peak load.« less

The measured and calculated affinity of methyl and methoxy substituted benzoquinones for the QA site of bacterial reaction centers

PubMed Central

Zheng, Zhong; Dutton, P. Leslie; Gunner, M. R.

2010-01-01

Quinones play important roles in mitochondrial and photosynthetic energy conversion acting as intramembrane, mobile electron and proton carriers between catalytic sites in various electron transfer proteins. They display different affinity, selectivity, functionality and exchange dynamics in different binding sites. The computational analysis of quinone binding sheds light on the requirements for quinone affinity and specificity. The affinities of ten oxidized, neutral benzoquinones (BQs) were measured for the high affinity QA site in the detergent solubilized Rhodobacter sphaeroides bacterial photosynthetic reaction center. Multi-Conformation Continuum Electrostatics (MCCE) was then used to calculate their relative binding free energies by Grand Canonical Monte Carlo sampling with a rigid protein backbone, flexible ligand and side chain positions and protonation states. Van der Waals and torsion energies, Poisson-Boltzmann continuum electrostatics and accessible surface area dependent ligand-solvent interactions are considered. An initial, single cycle of GROMACS backbone optimization improves the match with experiment as do coupled ligand and side chain motions. The calculations match experiment with an RMSD of 2.29 and a slope of 1.28. The affinities are dominated by favorable protein-ligand van der Waals rather than electrostatic interactions. Each quinone appears in a closely clustered set of positions. Methyl and methoxy groups move into the same positions as found for the native quinone. Difficulties putting methyls into methoxy sites are observed. Calculations using an SAS dependent implicit van der Waals interaction smoothed out small clashes, providing a better match to experiment with a RMSD of 0.77 and a slope of 0.97. PMID:20607696

Bildanalyse in Medizin und Biologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Athelogou, Maria; Schönmeyer, Ralf; Schmidt, Günther; Schäpe, Arno; Baatz, Martin; Binnig, Gerd

Heutzutage sind bildgebende Verfahren aus medizinischen Untersuchungen nicht mehr wegzudenken. Diverse Methoden - basierend auf dem Einsatz von Ultraschallwellen, Röntgenstrahlung, Magnetfeldern oder Lichtstrahlen - werden dabei spezifisch eingesetzt und liefern umfangreiches Datenmaterial über den Körper und sein Inneres. Anhand von Mikroskopieaufnahmen aus Biopsien können darüber hinaus Daten über die morphologische Eigenschaften von Körpergeweben gewonnen werden. Aus der Analyse all dieser unterschiedlichen Arten von Informationen und unter Konsultation weiterer klinischer Untersuchungen aus diversen medizinischen Disziplinen kann unter Berücksichtigung von Anamnesedaten ein "Gesamtbild“ des Gesundheitszustands eines Patienten erstellt werden. Durch die Flut der erzeugten Bilddaten kommt der Bildverarbeitung im Allgemeinen und der Bildanalyse im Besonderen eine immer wichtigere Rolle zu. Gerade im Bereich der Diagnoseunterstützung, der Therapieplanung und der bildgeführten Chirurgie bilden sie Schlüsseltechnologien, die den Forschritt nicht nur auf diesen Gebieten maßgeblich vorantreiben.

Integriertes Informationsmanagement an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster - Das Projekt MIRO

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vogl, Raimund; Gildhorn, Antje; Labitzke, Jörg; Wibberg, Michael

An der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) wurde bereits 1996 ein tragfähiges, kooperativ ausgerichtetes System der IT-Governance im Zusammenspiel zentraler und dezentraler IT-Leistungserbringer etabliert. Um den Anforderungen an ein integriertes Informationsmanagement im Überlappungsfeld von Information, Kommunikation und Medien (IKM) durch das Zusammenspiel der zentralen Einrichtungen Universitätsverwaltung (UniV), Universitäts- und Landesbibliothek (ULB) und Zentrum für Informationsverarbeitung (ZIV) gerecht zu werden, wurde 2003 der IKM-Service institutionalisiert. In diesem Rahmen wurde das Projekt Münster Information System for Research and Organization (MIRO) entwickelt, das als Leistungszentrum für Forschungsinformation von der DFG gefördert wird. Die bisherigen Projekterfahrungen, erreichten Ziele und verbleibenden Aufgaben werden dargestellt. Im Projektverlauf haben sich insbesondere die etablierten IT-Governance und Versorgungs-Strukturen sowie die Unterstützung der Hochschulleitung als essentielle Erfolgskriterien erwiesen.

Kostenüberwachung und Wirtschaftlichkeitsrechnung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bauer, Jürgen

Die ERP-Produktkalkulation erfolgt auf der Basis des Mengen- und Wertgerüsts der Produktionsprozesse. Sie greift dabei auf die Stammdaten (Materialstamm, Arbeitsplätze, Arbeitspläne, Stücklisten) zu. Basis ist die übliche Industriekalkulation in der Form einer Zuschlagskalkulation, ergänzt durch Platzkostensätze der Maschinen und Arbeitsplätze (siehe Teil ).

TÜV - Zertifizierungen in der Life Science Branche

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schaff, Peter; Gerbl-Rieger, Susanne; Kloth, Sabine; Schübel, Christian; Daxenberger, Andreas; Engler, Claus

Life Sciences [1] (Lebenswissenschaften) sind ein globales Innovationsfeld mit Anwendungen der Bio- und Medizinwissenschaften, der Pharma-, Chemie-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie. Diese Branche zeichnet sich durch eine stark interdisziplinäre Ausrichtung aus, mit Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse und Einsatz von Ausgangsstoffen aus der modernen Biologie, Chemie und Humanmedizin sowie gezielter marktwirtschaftlich orientierter Arbeit.

Did You Know – Transactive Energy Provides the Next Big Step in DER Integration

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

McDermott, Thomas E.

This is an invited blog article for the Utility Variable Generation Integration Group (UVIG) on the topic of distributed energy resource (DER) integration. Summarizes DER progress since 2004, which signifies a maturing industry. Proposes transactive energy as a means of integrating more DER without special incentives or mitigation techniques.

Wie verstehen Schülerinnen und Schüler den Begriff der Unendlichkeit?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schimmöller, Tabea

Wie Hilbert bereits feststellte, wirkt die Idee der Unendlichkeit, wie keine andere, schon seit Zeiten sehr anregend und fruchtbar auf den Verstand und bewegt das Gemüt der Menschen. Der Begriff der Unendlichkeit bedarf aber auch, wie kein anderer, der Aufklärung, denn mit ihm eröffnet sich ein weites Feld, welches nicht nur aus vielen verschiedenen Definitionen besteht, sondern auch aus völlig unterschiedlichen Disziplinen. Physiker suchen immer dringender nach einer "Theorie für Alles" oder einer "Weltformel", Kosmologen beschäftigen sich unter anderem mit der Ewigkeit des Universums, Theologen interessiert eher die Unendlichkeit Gottes, Philosophen diskutieren unter anderem Grenzfragen zwischen Naturwissenschaft und Philosophie und die Mathematiker versuchen den Paradoxien des Unendlichen einen Sinn zu geben. Und so wird ersichtlich, dass nichts abstrakter ist als das Unendliche: Obwohl die Unendlichkeit für die unterschiedlichsten Wissenschaften von großer Bedeutung ist, "[ist] in der Wirklichkeit das Unendliche nirgends zu finden, [egal] was für Erfahrungen und Beobachtungen und welcherlei Wissenschaft wir auch heranziehen".

[Research on dust mite allergen gathered from filters of air-conditioners].

PubMed

Zhan, Xiao-dong; Wu, Hua; Hu, Hui-min; Li, Chao-pin

2015-12-01

To discuss the relation between the dust mite allergen (Der) in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the filters of air-conditioners in dining rooms, shopping malls, hotels and households, respectively. The concentrations of Der f 1 and Der p1 were detected by ELISA, and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentrations of Der f 1 in the dining rooms, shopping malls, hotels and households were 1.52, 1.24, 1.31 µg/g and 1.46 µg/g respectively, and the concentrations of Der p 1 were 1.23, 1.12, 1.16 µg/ g and 1.18 µg, respectively. One hour after the running of air-conditioners, the concentrations of Der f 1 and Der p 1 in the air were higher than those before the running of air-conditioners, and the differences were significant (P < 0.05). Additionally, the dot-ELISA results revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. Der f 1 and Der p 1 appear abundantly in the filters of air-conditioners in domestic houses in Wuhu City, and the allergens can induce asthma.

Wissenschaft, die unsere Kultur verändert. Tiefenschichten des Streits um die Evolutionstheorie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Patzelt, Werner J.

Die Evolutionstheorie ist eine der erfolgreichsten wissenschaftlichen Theorien. Sie erlaubt es, unsere Herkunft zu verstehen und riskante Merkmale gerade der menschlichen Spezies zu begreifen. Zugleich ist die Evolutionstheorie eine der umstrittensten Theorien. Das liegt nicht an ihrer empirischen Tragfähigkeit, sondern an ihrem Gegenstand. Sie handelt nämlich nicht nur - wie Hunderte andere wissenschaftliche Theorien - von der "Welt da draußen“, sondern vor allem auch von uns selbst und von unserem Platz in dieser Welt. Den einen gilt sie obendrein als Überwinderin religiösen Aberglaubens, den anderen als neuer Zugang zu Gott und seinem Wirken in der Welt. Ferner sehen die einen in der Evolution eine unbezweifelbare Tatsache gleich der Schwerkraft oder dem Holocaust, die anderen aber eine - noch oder dauerhaft - unbewiesene Hypothese oder gar eine falsche Schöpfungslehre. Und während die meisten Streitfragen solcher Art nach wechselseitig akzeptierten Regeln ‚normaler Wissenschaft‘ geklärt werden, wird bei der Frage nach dem Woher unserer Spezies und Kultur die intellektuelle Zuständigkeit von Wissenschaft mitunter überhaupt bezweifelt. Anscheinend geht es schon um recht tiefe Schichten unserer Kultur und nicht nur der wissenschaftlichen, wenn - wie seit 150 Jahren - um die Evolutionstheorie gestritten wird. Wie sehen diese Schichten aus?

Spitznävi: unterschiedliche klinische, dermatoskopische und histopathologische Merkmale in der Kindheit.

PubMed

Dika, Emi; Neri, Iria; Fanti, Pier Alessandro; Barisani, Alessia; Ravaioli, Giulia Maria; Patrizi, Annalisa

2017-01-01

Die Charakterisierung der klinischen Merkmale und des biologischen Potenzials von Spitznävi hat in den letzten Jahrzehnten breites Interesse gefunden. Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung der klinischen und dermatoskopischen Merkmale von Spitznävi sowie des klinischen Ergebnisses nach chirurgischer Exzision von Spitznävi in drei pädiatrischen Altersgruppen. Restrospektive Studie zur Analyse von klinischen Merkmalen, videodermatoskopischen Bildern, histopathologischen Diagnosen und Behandlungsergebnissen. Der Grad der Pigmentierung wurde sowohl klinisch als auch histopathologisch beurteilt. Bei 71 Patienten wurden 72 spitzoide Neoplasien entfernt. Videodermatologische Bilder lagen für 41 Patienten vor. Das Muster der Pigmentierung korrelierte signifikant mit dem Alter der Patienten: Hyperpigmentierte Läsionen waren bei Vorschulkindern selten, bei Patienten von 7 bis 12 Jahren und ab 13 Jahren dagegen häufiger. Eine histopathologische Diagnose von atypischen Spitznävi wurde selten durchgeführt. Keiner der Patienten, bei denen ursprünglich ein atypischer Spitznävus diagnostiziert worden war, entwickelte ein Lokalrezidiv oder Metastasen während der anschließenden Nachbeobachtung. Pigmentierte Spitznävi traten im Alter ab 13 Jahren häufiger auf. Die Studie bestätigt andere Berichte über die Altersverteilung von Pigmentierungsmustern und hebt die geringe Anzahl atypischer Spitznävi bei pädiatrischen Patienten hervor sowie das Ausbleiben von Rezidiven bei der langfristigen Nachbeobachtung. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Big Biology: Supersizing Science During the Emergence of the 21st Century

PubMed Central

Vermeulen, Niki

2017-01-01

Ist Biologie das jüngste Mitglied in der Familie von Big Science? Die vermehrte Zusammenarbeit in der biologischen Forschung wurde in der Folge des Human Genome Project zwar zum Gegenstand hitziger Diskussionen, aber Debatten und Reflexionen blieben meist im Polemischen verhaftet und zeigten eine begrenzte Wertschätzung für die Vielfalt und Erklärungskraft des Konzepts von Big Science. Zur gleichen Zeit haben Wissenschafts- und Technikforscher/innen in ihren Beschreibungen des Wandels der Forschungslandschaft die Verwendung des Begriffs Big Science gemieden. Dieser interdisziplinäre Artikel kombiniert eine begriffliche Analyse des Konzepts von Big Science mit unterschiedlichen Daten und Ideen aus einer Multimethodenuntersuchung mehrerer großer Forschungsprojekte in der Biologie. Ziel ist es, ein empirisch fundiertes, nuanciertes und analytisch nützliches Verständnis von Big Biology zu entwickeln und die normativen Debatten mit ihren einfachen Dichotomien und rhetorischen Positionen hinter sich zu lassen. Zwar kann das Konzept von Big Science als eine Mode in der Wissenschaftspolitik gesehen werden – inzwischen vielleicht sogar als ein altmodisches Konzept –, doch lautet meine innovative Argumentation, dass dessen analytische Verwendung unsere Aufmerksamkeit auf die Ausweitung der Zusammenarbeit in den Biowissenschaften lenkt. Die Analyse von Big Biology zeigt Unterschiede zu Big Physics und anderen Formen von Big Science, namentlich in den Mustern der Forschungsorganisation, der verwendeten Technologien und der gesellschaftlichen Zusammenhänge, in denen sie tätig ist. So können Reflexionen über Big Science, Big Biology und ihre Beziehungen zur Wissensproduktion die jüngsten Behauptungen über grundlegende Veränderungen in der Life Science-Forschung in einen historischen Kontext stellen. PMID:27215209

Involvement of the mannose receptor in the uptake of Der p 1, a major mite allergen, by human dendritic cells.

PubMed

Deslée, Gaëtan; Charbonnier, Anne-Sophie; Hammad, Hamida; Angyalosi, Gerhild; Tillie-Leblond, Isabelle; Mantovani, Alberto; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2002-11-01

Immature dendritic cells (DCs) take up antigens in peripheral tissues and, after antigen processing, mature to efficiently stimulate T cells in secondary lymph nodes. In allergic airway diseases DCs have been shown to be involved in the induction and maintenance of a T(H)2-type profile. The present study was undertaken to determine pathways of Der p 1 (a house dust mite allergen) uptake by human DCs and to compare Der p 1 uptake between DCs from patients with house dust mite allergy and DCs from healthy donors. Monocyte-derived DCs (MD-DCs) were obtained from patients with house dust mite allergy (n = 13) and healthy donors (n = 11). Der p 1 was labeled with rhodamine. Der p 1 uptake by MD-DCs was analyzed by means of flow cytometry and confocal microscopy. Rhodamine- labeled Der p 1 was demonstrated to be taken up by MD-DCs in a dose-, time-, and temperature- dependent manner. The involvement of the mannose receptor (MR) in the Der p 1 uptake was demonstrated by using (1) inhibitors of the MR- mediated endocytosis (mannan and blocking anti-MR mAb), which inhibited the Der p 1 uptake from 40 % to 50 %, and (2) confocal microscopy showing the colocalization of rhodamine-labeled Der p 1 with FITC-dextran. Interestingly, compared with DCs from healthy donors, DCs from allergic patients expressed more MR and were more efficient in Der p 1 uptake. These results suggest that the MR could play a key role in the Der p 1 allergen uptake by DCs and in the pathogenesis of allergic diseases in dust mite -sensitive patients.

[Postoperative adjuvante Therapie mit einem Mistelextrakt (Viscum album ssp. album) bei Hündinnen mit Mammatumoren].

PubMed

Biegel, Ulrike; Stratmann, Nina; Knauf, Yvonne; Ruess, Katja; Reif, Marcus; Wehrend, Axel

2017-01-01

Hintergrund: Canine Mammatumoren (CMT) sind wegen ihrer Häufigkeit und hohen Malignitätsrate eine Herausforderung für die Veterinärmedizin. Bisher ist noch keine postoperative adjuvante Therapie als wirksamer Standard etabliert und in den nächsten Jahren wohl auch nicht zu erwarten. Zusätzlich ist die Frage nach der Verträglichkeit einer adjuvanten Therapie mit Erhaltung oder Verbesserung der Lebensqualität (LQ) wichtig. Die Therapie mit Mistelextrakten (Viscum album L.; VAE) ist in der Humanonkologie nach adjuvanter Tumorbasistherapie (Chemotherapie und Bestrahlung) eine sehr häufig verwendete, zusätzliche adjuvante Behandlungsmethode. Auch bei verschiedenen Tierarten werden inzwischen Mistelpräparate in der Onkologie erfolgreich angewendet. Methoden: Überprüfung von Wirkung und Nutzen einer postoperativen, adjuvanten Misteltherapie beim CMT sowie Erfassung der LQ unter der VAE-Behandlung. Ausgewertet wurden 56 Hündinnen mit Mammaadenokarzinom, 33 ausschließlich operierte Kontrolltiere und 23 operierte Tiere, die adjuvant VAE erhielten. Ergebnisse: Die mediane Überlebenszeit (MST) aller Tiere (n = 56) betrug 32 Monate (Interquartilbereich 13-51 Monate). Im deskriptiven Vergleich der Überlebenszeiten (ST) nach Kaplan-Meier waren nach 12, 24, 36 bzw. 48 Monaten noch 24, 20, 15 bzw. 5 Hündinnen (entsprechend 72,7%, 60,6%, 45,1%, 12,4%) der Kontrollgruppe sowie 19, 14, 11 und 1 Hündin (82,6%, 60,9%, 47,8%, 4,3%) der VAE-Gruppe am Leben. Die VAE-Therapie führte zu einem geringeren Gesamtversterberisiko, das statistisch nicht signifikant war (Hazard Ratio (HR) 0,530, 95%-Konfidenzintervall (KI) 0,222-1,262; p = 0,15). Tendenziell (p = 0,07) zeigte sich eine Verringerung des tumorbedingten Sterberisikos auf 25% (HR 0,251, 95%-KI 0,056-1,122). Schlussfolgerungen: Es kann eine Tendenz zur Senkung des tumorbedingten Sterberisikos der VAE-Gruppe bei guter Verträglichkeit der Therapie angenommen werden. Die LQ der Tiere blieb über die gesamte Beobachtungszeit auf hohem Niveau stabil. © 2017 S. Karger GmbH, Freiburg.

Indoor mite allergens in patients with respiratory allergy living in Porto, Portugal.

PubMed

Plácido, J L; Cuesta, C; Delgado, L; da Silva, J P; Miranda, M; Ventas, P; Vaz, M

1996-09-01

We investigated the levels of mite allergens (Der p 1, Der f 1, Der 2, and Lep d 1) in dust samples from the homes of 59 patients with asthma, 36 sensitized to house-dust mites (HDM) and 23 to grass pollen (controls), living in Porto, northern Portugal. The relationship between exposure and sensitization to HDM and the influence of housing conditions on mite-allergen levels were also evaluated. Der p 1 (median 9.2 micrograms/g) and Der 2 (4.6 micrograms/g) were the main allergens, while Der f 1 and Lep d 1 levels were always < 1 microgram/g dust and undetectable in 11% and 47% of samples, respectively. All HDM-sensitized asthmatics were exposed to Der p 1 levels > 2 micrograms/g and their homes contained significantly higher levels of Der p 1 (median 12.5 vs 6.4 micrograms/g; P = 0.008) and Der 2 (6.2 vs 3.0 micrograms/g; P = 0.004) when compared to the control group. A significant correlation was observed between the exposure to Der p 1 and the wheal area at skin testing with the Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) extract (P = 0.01) as well as with serum specific IgE levels to Dp (P = 0.03). Patients with higher levels of serum specific IgE (> or = 17.5 HRU/ml) were also more frequently exposed to Der p 1 levels > or = 10 micrograms/g (P = 0.002). Old homes, presence of carpets, and signs of dampness were conditions associated with significantly higher levels of mite allergens. In conclusion, we found high levels of Der p 1 and Der 2 particularly in the homes of HDM-sensitized patients and we confirm the relationship between exposure and sensitization to HDM, assessed by both in vivo and in vitro methods. In additional to a favorable outdoor climate, we found in our region housing conditions propitious to mite growth, suggesting that specific geographic characteristics must also be taken into account for the correct planning of mite-avoidance measures.

Unraveling the Planar-Globular Transition in Gold Nanoclusters through Evolutionary Search

DOE PAGES

Kinaci, Alper; Narayanan, Badri; Sen, Fatih G.; ...

2016-11-28

Au nanoclusters are of technological relevance for catalysis, photonics, sensors, and of fundamental scientific interest owing to planar to globular structural transformation at an anomalously high number of atoms i.e. in the range 12-14. The nature and causes of this transition remain a mystery. In order to unravel this conundrum, high throughput density functional theory (DFT) calculations, coupled with a global structural optimization scheme based on a modified genetic algorithm (GA) are conducted. Furthermore, more than 20,000 Au 12, Au 13, and Au 14 nanoclusters are evaluated. With any DFT functional, globular and planar structures coexist across the size rangemore » of interest. Contrary to what was previously believed, the planar-globular transition is gradual at room temperature rather than a sharp transition. The effects of anionicity, s-d band hybridization and long range interactions on the dimensional transition are quantified by using the structures adjacent to minima. Anionicity marginally changes the relative stability of the clusters. The degree of s-d hybridization is varied via changing the Hubbard U value which corroborate that s-d hybridization alone does not stabilize planar structures. van der Waals interactions, on the other hand, stabilize globular structures. Our results elucidate the balance between the different reasons of the dimensional transition in gold nanoclusters.« less

The Shock and Vibration Digest. Volume 12, Number 12,

DTIC Science & Technology

1980-12-01

accelerations is presented. R.G. Schwarz It is shown that while the technique is theoretically cor- Fortschritt-Berichte der VDI -Zt., Series 8, No. 30, rect, it...is subject to experimental limitations due to in- 188 pp, 22 figs, 7 tables (1980). Summary in VDI -Z accuracies in current accelerometer technology...relationship of the so- better understanding of the fatigue life of wind turbine called K-value of the proposed standard VDI 2057 to the pal blades

Examining the Citizenship and Democracy Education Textbook and Curriculum in Terms of Global Education=Küresel Egitim Çerçevesinde Vatandaslik ve Demokrasi Egitimi Ders Kitabi ve Ögretim Programi

ERIC Educational Resources Information Center

Günel, Elvan; Pehlivan, Aysegül

2015-01-01

As a result of scientific and technological developments in today's world, global education has started to take its place in the educational systems throughout the world and become more significant in recent years. Since global education has multiple effects on societies, it is also crucial in helping students to become informed, active, and…

Möglichkeiten und Grenzen der genetischen Manipulation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Klingmüller, Walter

1981-03-01

Examples for genetic engineering are the transfer of nuclei between cells of higher animals and the introduction of heterologous DNA into bacteria by means of plasmids. The former approach will help to establish new ways in animal breeding, the latter provides bacterial cells that produce proteins of medical importance. The moral justification of related studies in man is still open, but the possible risks of gene technology can be coped with by adhering to proper safety regulations.

IFLA General Conference, 1990. Division of Special Libraries: Section of Administrative Libraries; Section of Social Science Libraries; Section of Science and Technology Libraries; Section of Biological and Medical Sciences Libraries; Section of Art Libraries. Booklet 2.

ERIC Educational Resources Information Center

International Federation of Library Associations, The Hague (Netherlands).

The 23 papers in this collection were presented at 5 sections of the Division of Special Libraries: (1) "Principles of Government Librarianship" (Hans H. van der Neut); (2) "Strategic Planning as an Instrument of Improving Library Quality" (Maurice B. Line); (3) "Library Staff Development Consultancy: A Means to Achieve a…

Direct measurements of conductivity and mobility in millimeter-sized single-crystalline graphene via van der Pauw geometry

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ma, Rui-Song; Huan, Qing; Wu, Liang-Mei; Yan, Jia-Hao; Zhang, Yu-Yang; Bao, Li-Hong; Liu, Yun-Qi; Du, Shi-Xuan; Gao, Hong-Jun

2017-06-01

Not Available Project supported by the Science Fund from the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2013CBA01600), the National Key Research & Development Project of China (Grant No. 2016YFA0202300), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61474141, 61674170, 61335006, 61390501, 51325204, and 51210003), the Chinese Academy of Sciences (CAS), and Youth Innovation Promotion Association of CAS (Grant No. 20150005).

Stabilität

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Horn, Joachim

Für die Stabilität eines linearen, zeitinvarianten Übertragungsgliedes existieren verschiedene Definitionen. Bei der asymptotischen Stabilität wird gefordert, dass der Systemausgang nach einer kurzzeitigen Systemanregung mit wachsender Zeit wieder gegen Null geht. Bei der BIBO-Stabilität (Bounded Input-Bounded Output) wird gefordert, dass bei einem beschränkten Systemeingang der Systemausgang ebenfalls beschränkt ist.

Musikalische Akustik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer, Jürgen

Im weitesten Sinne umfasst die musikalische Akustik alle Themenbereiche, in denen Akustik und Musik in irgendeiner Form miteinander verbunden sind oder zumindest gleichzeitig eine Rolle spielen (Meyer 2004a). Im Mittelpunkt steht dabei die Akustik der Musikinstrumente und Gesangsstimmen, die sich mit der physikalischen Funktionsweise einschließlich der Einflussmöglichkeiten des Spielers auf die Tongestaltung und mit der Schallabstrahlung einschließlich der Klangeigenarten und der Richtungsabhängigkeit befasst (Meyer 2004b, Fletcher u. Rossing 1991). Sobald dabei klangästhetische Gesichtspunkte mit ins Spiel kommen, ist eine Einbeziehung psychoakustischer Aspekte unumgänglich. Erst auf dieser Grundlage ist eine qualitative Bewertung von Instrumenten möglich, die es den Instrumentenbauern erlaubt, anhand objektiver Kriterien bautechnische Veränderungen zur Verbesserung ihrer Instrumente vorzunehmen.

Microgrid Analysis Tools Summary

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Jimenez, Antonio; Haase, Scott G; Mathur, Shivani

2018-03-05

The over-arching goal of the Alaska Microgrid Partnership is to reduce the use of total imported fuel into communities to secure all energy services by at least 50% in Alaska's remote microgrids without increasing system life cycle costs while also improving overall system reliability, security, and resilience. One goal of the Alaska Microgrid Partnership is to investigate whether a combination of energy efficiency and high-contribution (from renewable energy) power systems can reduce total imported energy usage by 50% while reducing life cycle costs and improving reliability and resiliency. This presentation provides an overview of the following four renewable energy optimizationmore » tools. Information is from respective tool websites, tool developers, and author experience. Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) Microgrid Design Toolkit (MDT) Renewable Energy Optimization (REopt) Tool Hybrid Optimization Model for Electric Renewables (HOMER).« less

From the Hensen net toward four-dimensional biological oceanography

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wiebe, Peter H.; Benfield, Mark C.

2003-01-01

The development of quantitative zooplankton collecting systems began with Hensen (1887 Berichte der Kommssion wissenschaftlichen Untersuchung der deutschen Meere in Kiel5, 1-107; 1895 Ergebnisse der Plankton-Expedition der Humbolt-Stiftung. Kiel and Leipzig: Lipsius and Tischer ). Non-opening closing nets, opening closing nets (mostly messenger based), high-speed samplers, and planktobenthos net systems all had their start in his era - the late 1800s and early 1900s. This was also an era in which many of the fundamental questions about the structure and dynamics of the plankton in the worlds oceans were first posed. Fewer new systems were introduced between 1912 and 1950 apparently due in part to the two World Wars. The continuous plankton recorder stands out as a truly innovative device developed during this period ( Hardy 1926b Nature, London118, 630 ). Resurgence in development of mechanically-based instruments occurred during the 1950s and 1960s. A new lineage of high-speed samplers, the Gulf series, began in the 1950s and a number of variants were developed in the 1960s and 1970s. Net systems specifically designed to collect neuston first appeared in the late 1950s. During the 1960s, many focused field and experimental tank experiments were carried out to investigate the hydrodynamics of nets, and much of our knowledge concerning net design and construction criteria was developed. The advent of reliable electrical conducting cables and electrically-based control systems during this same period gave rise first to a variety of cod-end samplers and then to the precursors of the acoustically and electronically-controlled multi-net systems and environmental sensors, which appeared in the 1970s. The decade of the 1970s saw a succession of multi-net systems based both on the Bé multiple plankton sampler and on the Tucker trawl. The advent of the micro-computer stimulated and enabled the development of sophisticated control and data logging electronics for these systems in the 1980s. In the 1990s, acoustic and optical technologies gave rise to sensor systems that either complement multiple net systems or are deployed without nets. Multi-sensor systems with high data telemetry rates through electro-optical cable are now being deployed in towed bodies and on remotely operated vehicles. In the offing are new molecular technologies to identify species in situ, and realtime data analysis, image processing, and 3D/4D display. In the near future, it is likely that the use of multi-sensor systems deployed on autonomous vehicles will yield world wide coverage of the distribution and abundance of zooplankton.

Kompressionstherapie bei Patienten mit Ulcus cruris venosum.

PubMed

Dissemond, Joachim; Assenheimer, Bernd; Bültemann, Anke; Gerber, Veronika; Gretener, Silvia; Kohler-von Siebenthal, Elisabeth; Koller, Sonja; Kröger, Knut; Kurz, Peter; Läuchli, Severin; Münter, Christian; Panfil, Eva-Maria; Probst, Sebastian; Protz, Kerstin; Riepe, Gunnar; Strohal, Robert; Traber, Jürg; Partsch, Hugo

2016-11-01

Wund-D.A.CH. ist der Dachverband deutschsprachiger Fachgesellschaften, die sich mit den Thematiken der Wundbehandlung beschäftigen. Experten verschiedener Fachgesellschaften aus Deutschland, Österreich und der Schweiz haben nun einen aktuellen Konsens der Kompressionstherapie für Patienten mit Ulcus cruris venosum erstellt. In Europa ist das Ulcus cruris venosum eine der häufigsten Ursachen für chronische Wunden. Neben der konservativen und interventionellen Wund- und Venentherapie, ist die Kompressionstherapie die Basis der Behandlungsstrategien. Die Kompressionstherapie kann heute mit sehr unterschiedlichen Materialien und Systemen durchgeführt werden. Während in der Entstauungsphase insbesondere Verbände mit Kurzzugbinden oder Mehrkomponentensysteme zur Anwendung kommen, sind es anschließend überwiegend Ulkus-Strumpfsysteme. Eine weitere, bislang wenig verbreitete Alternative sind adaptive Kompressionsbandagen. Insbesondere für die Rezidivprophylaxe werden medizinische Kompressionsstrümpfe empfohlen. Durch die Vielzahl der heute zur Verfügung stehenden Behandlungsoptionen, kann für nahezu alle Patienten ein Konzept entwickelt werden, dass sich an den individuellen Bedürfnissen und Fähigkeiten orientiert und daher auch akzeptiert und durchgeführt wird. Die Kompressionstherapie ist für die Behandlung von Patienten mit Ulcus cruris venosum essentiell. In den letzten Jahren sind viele verschiedene Therapieoptionen verfügbar, die in den deutschsprachigen Ländern unterschiedlich angewendet oder durchgeführt werden. Daher soll dieser Expertenkonsens dazu beitragen, konkrete Empfehlungen für die praktische Durchführung der Kompressionstherapie von Patienten mit Ulcus cruris venosum darzustellen. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Forschungspolitik USA weisen zunehmend ausländische Physikstudenten ab

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bührke, Thomas

2003-11-01

In keinem anderen Land der Erde ist der Anteil ausländischer Studenten im Fach Physik größer als in den USA. Nach den Terroranschlägen vom 11. September werden jedoch zunehmend ausländische Studenten, insbesondere aus China und dem mittleren Osten, abgewiesen - zum Leidwesen der Studenten und der Universitäten.http://www.aip.org/statistics

Aus Wirtschaft und Betrieb. Biomasse: Gewinnung und Verarbeitung mit Profilschal-maschinen

Treesearch

P. Koch

1977-01-01

1963 wurden in den Südstaaten der USA nur 30% der oberund unterirdischen Biomasse der geernteten sog. Southern pines für Schnittholz und Zellstoff verwertet bzw. als getrockneies, gehobletes und abgelängtes Schnittholz oder als Kraftpapier verkauft. Keine der zusammen mit den Kiefern vorkommenden Laubholzarten wurde bisher in nennenswertem Umfan verwertet. Auch heute...

Activation of mas-related G-protein-coupled receptors by the house dust mite cysteine protease Der p1 provides a new mechanism linking allergy and inflammation.

PubMed

Reddy, Vemuri B; Lerner, Ethan A

2017-10-20

Cysteine and serine proteases function via protease-activated and mas-related G-protein-coupled receptors (Mrgprs) to contribute to allergy and inflammation. Der p1 is a cysteine protease and major allergen from the house dust mite and is associated with allergic rhinitis and allergic asthma. Der p1 activates protease-activated receptor 2 and induces the release of the pro-inflammatory cytokine IL-6 from cells. However, the possibility that Der p1 acts on Mrgprs has not been considered. We report here that ratiometric calcium imaging reveals that Der p1 activates the human receptor MRGPRX1 and the mouse homolog MrgprC11, implicated previously in itch. Der p1 cleavage of N-terminal receptor peptides followed by site-directed mutagenesis of the cleavage sites links receptor activation to specific amino acid residues. Der p1 also induced the release of IL-6 from heterologous cells expressing MRGPRX1. In summary, activation of Mrgprs by the allergen Der p1 may contribute to inflammation. © 2017 by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.

Einleitung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ha, Suk-Woo; Wintermantel, Erich

Der Aufbau des menschlichen Körpers ist derart komplex, dass die vollständige funktionelle Substitution seiner Strukturen mit künstlichen Werkstoffen und Bauteilen unwahrscheinlich ist. Die meisten heute klinisch eingesetzten Implantate ersetzen in der Regel einfache mechanische oder andere physikalische Funktionen des menschlichen Körpers, die aufgrund eines singulären Defektes im Gewebe oder als Ergebnis einer chronischen Erkrankung substituiert werden müssen. Gelenkprothesen beispielsweise übertragen Lasten, eine künstliche intraokulare Linse ermöglicht Lichttransmission und eine künstliche Arterie sorgt für die Aufrechterhaltung der Blutversorgung. Neben der Funktionserfüllung müssen die medizinisch eingesetzten Werkstoffe zusätzlich den Anforderungen der Körperverträglichkeit genügen, die die vollständige und dauerhafte Aufnahme des Implantates im Körper zum Ziel hat. Die Erkenntnisse der Werkstoffwissenschaft und deren Umsetzung in neue Produkte hat die Entwicklung und Fortschritte in der Medizin und in der Chirurgie entscheidend geprägt. Werkstoffe stehen in ihrem klinischen Einsatz als Temporärimplantate (z. B. Kathetersysteme) sowie als Langzeitimplantate (z. B. Hüftgelenksimplantate oder Herzschrittmacher) in direktem Kontakt mit den Geweben des Körpers und müssen deshalb biokompatibel sein.

Der evolutionäre Naturalismus in der Ethik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kaiser, Marie I.

Charles Darwin hat eindrucksvoll gezeigt, dass der Mensch ebenso wie alle anderen Lebewesen ein Produkt der biologischen Evolution ist. Die sich an Darwin anschließende Forschung hat außerdem plausibel gemacht, dass sich nicht nur viele der körperlichen Merkmale des Menschen, sondern auch (zumindest einige) seiner Verhaltensdispositionen in adaptiven Selektionsprozessen herausgebildet haben. Die Vorstellung, dass auch die menschliche Moralität evolutionär bedingt ist, scheint daher auf den ersten Blick ganz überzeugend. Schließlich hat die Evolutionstheorie in den vergangenen Jahrzehnten in vielen Bereichen (auch außerhalb der Biologie) ihre weitreichende Bedeutung unter Beweis gestellt. Warum sollte, so könnte man beispielsweise fragen, gerade die Fähigkeit des Menschen, moralische Normen aufzustellen und gemäß ihnen zu handeln, nicht evolutionär erklärt werden können? Und warum sollte eine solche evolutionäre Erklärung der menschlichen Moralität irrelevant für die Rechtfertigung moralischer Normen sein? Warum sollte die Ethik eine Bastion der Philosophen bleiben, für die evolutionsbiologische Forschungsergebnisse über den Menschen und seine nächsten Verwandten keinerlei Relevanz besitzen?

Comparative analysis of biological activities of Der p I-derived peptides on Fc epsilon receptor-bearing cells from Dermatophagoides pteronyssinus-sensitive patients.

PubMed Central

Jeannin, P; Pestel, J; Bossus, M; Lassalle, P; Tartar, A; Tonnel, A B

1993-01-01

The ability of four uncoupled synthetic peptides (p52-71, p117-133, p176-187, p188-199) derived from Der p I, a major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt) to stimulate Fc epsilon R+ cells from Dpt-sensitive patients was comparatively analysed. Each free peptide may specifically stimulate basophils (Fc epsilon RI+ cells) and platelets (Fc epsilon RII+ cells) from patients with significant levels of anti-Der p I IgE antibodies; p52-71 and p117-133 appear the best cell stimulation inducers. Both concentration-dependent biological activities of Der p I-peptide on Fc epsilon R+ cells are enhanced by coupling peptide to a carrier (as human serum albumin). Interestingly each Der p I-sensitive patient tested presents an individual pattern of response to peptide. Thus, from our results it appears that different Der p I sequences could be involved in the immune response to Der p I. PMID:7682161

Comparative analysis of biological activities of Der p I-derived peptides on Fc epsilon receptor-bearing cells from Dermatophagoides pteronyssinus-sensitive patients.

PubMed

Jeannin, P; Pestel, J; Bossus, M; Lassalle, P; Tartar, A; Tonnel, A B

1993-04-01

The ability of four uncoupled synthetic peptides (p52-71, p117-133, p176-187, p188-199) derived from Der p I, a major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt) to stimulate Fc epsilon R+ cells from Dpt-sensitive patients was comparatively analysed. Each free peptide may specifically stimulate basophils (Fc epsilon RI+ cells) and platelets (Fc epsilon RII+ cells) from patients with significant levels of anti-Der p I IgE antibodies; p52-71 and p117-133 appear the best cell stimulation inducers. Both concentration-dependent biological activities of Der p I-peptide on Fc epsilon R+ cells are enhanced by coupling peptide to a carrier (as human serum albumin). Interestingly each Der p I-sensitive patient tested presents an individual pattern of response to peptide. Thus, from our results it appears that different Der p I sequences could be involved in the immune response to Der p I.

Optimized testing schemes using nucleus progeny, adult MOET siblings, or juvenile MOET pedigrees in dairy cattle closed populations.

PubMed

Bondoc, O L; Smith, C

1993-01-12

Selection response rates are predicted for nucleus progeny testing, adult multiple ovulation and embryo transfer (MOET) sib testing, and juvenile MOET pedigree testing in closed populations. Deterministic models are adapted to adjust predicted genetic gains for the effects of population size and structure, selection disequilibrium, sampling losses, and inbreeding depression. The improvement schemes were optimized for different numbers of sires used and first lactation females recorded per year. The number of nucleus daughters tested per sire, and of females per MOET full sibship, that maximize the predicted response to selection per year, were determined. Annual genetic gains and inbreeding rates were interpolated to the same planning horizon (20 years) to compare the optimized schemes for a wide range of situations. The predicted maximum genetic gain per year is higher for adult MOET than for juvenile MOET (due to the proportional extra time to collect the embryos needed) and for nucleus progeny testing. Average annual inbreeding rates are much higher for MOET schemes than for nucleus progeny testing. The advantages of adult and juvenile over nucleus progeny testing are little affected by planning horizon, but are higher with more females recorded per year, higher heritability, and higher reproductive and MOET success rates. Comparison of the schemes at the same level of inbreeding is fairer for fixed testing resources. At the same inbreeding level, the genetic advantage of adult MOET was generally maintained, but juvenile MOET then lost its advantage over progeny testing in these closed populations. ZUSAMMENFASSUNG: Optimierte Prüfpläne für Nukleusnachkommen, adulte MOET Geschwister oder juvenile MOET Pedigrees in geschlossenen Milchviehpopulationen Selektionserfolge werden für Nukleusnachkommenprüfung, adulte multiple Ovulation (MOET) und Embryotransfer, Geschwisterprüfung und juvenile MOET Pedigreeprüfung geschlossener Populationen geschätzt. Deterministische Modelle werden modifiziert zur Berücksichtigung geschätzter genetischer Fortschritte für die Wirkungen von Populationsgröße, Struktur, Selektionsungleichgewicht, Stichprobenungenauigkeit und Inzuchtdepression. Die Zuchtpläne werden für verschiedene Zahlen von Stieren und Erstlaktationskühe pro Jahr optimiert. Die Zahl der geprüften Nukleustöchter je Stier und Kühe je MOETVollgeschwistergruppe, die den geschätzten Erfolg maximieren, werden bestimmt. Um die optimierten Pläne über einen weiten Bereich zu vergleichen, werden jährlicher Zuchtfortschritt und Inzuchtzuwachs für den gleichen Planungshorizont von 20 Jahren interpoliert. Der geschätzte maximale Zuchtfortschritt pro Jahr ist für adultes MOET höher als bei juvenilem (wegen zusätzlicher Zeit zur Embryonengewinnung) und bei Nukleusnachkommenschaftsprüfung. Durchschnittliche jährliche Inzuchtraten sind viel höher für MOET Pläne als für das Nachkommenschaftsprüfsystem. Die Vorteile des adulten und juvenilen MOET über Nukleusnachkommenprüfung werden durch den Planungshorizont nur geringfügig tangiert, werden aber höher, wenn mehr weibliche Tiere je Jahr geprüft werden bei höherer Heritabilität, höherer Reproduktions- und Erfolgsrate. Der Vergleich der Pläne beim gleichen Inzuchtniveau ist für gegebene Testresourcen angemessener. 1993 Blackwell Verlag GmbH.

Verbesserung der Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ens, Konstantin; Wenzel, Fabian; Fischer, Bernd

Die lokale Symmetrie von Hirnscans entlang der Sagittalebene zu ermitteln und zu modizifieren, ist für eine Reihe neurologischer Anwendungen interessant. Beispielsweise kann der voxelweise Vergleich von rechter und linker Hirnhälfte nur dann Aufschluss über die Lokalisierung von Läsionen geben, wenn durch Transformation ein Hirnscan eine möglichst hohe Symmetrie aufweist. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Visualisierung von medialen Hirnschnitten, für die die Trennfläche beider Hirnhälfte möglichst eben sein sollte. Diese Arbeit stellt die Entwicklung eines Verfahrens vor, mit dessen Hilfe die Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene verbessert werden kann. Dies geschieht unter Verwendung von aktiven Konturen, die mit Hilfe einer neuartigen Kostenfunktion gesteuert werden. Experimente am Ende der Arbeit mit strukturellen Kernspinaufnahmen demonstrieren die Leistungsfähigkeit des Verfahrens.

Niederschlag

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kunz, Michael; Mohr, Susanna; Werner, Peter C.

Niederschlag kann in flüssiger Form als Niesel oder Regen oder in gefrorener, fester Form als Graupel, Hagel oder Schnee fallen. Durch die globale Erwärmung intensiviert sich der Wasserkreislauf, was zu einer Veränderung der Niederschlagsmuster führt. Außerdem ist zu erwarten, dass sich im Zuge des Klimawandels auch die Häufigkeit bestimmter Wetterlagen ändern wird, die das Niederschlagsgeschehen grundsätzlich bestimmen. Bereits heute ist in Deutschland eine Änderung der Niederschlagsaktivität zu beobachten. Das Kapitel beschäftigt sich neben den sommerlichen und winterlichen Starkniederschlagsereignissen auch mit Hagelereignissen und dem Schneefall. Neben einer Zusammenfassung der bereits beobachteten Änderungen dieser Niederschlagsformen in der Vergangenheit wird auch der Frage nachgegangen, inwieweit man für diese Ereignisse belastbare Aussagen für die Zukunft treffen kann.

Der Begriff der Verständlichkeit in der modernen Physik (1948).

PubMed

Feyerabend, Paul K

2016-06-01

This is a critical transcription of Paul Feyerabend's earliest extant essay "Der Begriff der Verständlichkeit in der modernen Physik" (1948) recovered from the European Forum Alpbach archives. In it, Feyerabend defends positivism as a progressive framework for scientific research in certain stages of scientific development. He argues that in physics visualizability (Anschaulichkeit) and intelligibility (Verständlichkeit) are time-conditioned concepts: what is deemed visualizable in the development of physical theories is relative to a specific historical context and changes over time. He concludes that from time to time the abandonment of visualizability is crucial for progress in physics, as it is conducive to major theory change, illustrating the point on the basis of advances in atomic theory. Copyright © 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

AMANDA and D0 as a Test Environment for the LHC Computing Grid (in German)

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Harenberg, Torsten

2005-08-01

Die Suche nach den Grundbausteinen der Materie und nach den Kräften, die zwischen ihnen wirken, ist das Forschungsgebiet der Hochenergiephysik. Mit immer größer werdenden Teilchenbeschleunigern erreicht man immer tiefer gehende Erkenntnisse und dringt dabei in Energiebereiche vor, wie sie kurz nach dem Urknall herrschten. Im Moment ist das Tevatron am Fermilab der energ piereichste Teilchenbeschleuniger der Welt mit einer Schwerpunktsenergie von √s = 1, 96 TeV. Um die bei diesen hohen Energien entstehende Anzahl von Teilchen zu messen, sind auch immer höher auflösende Detektoren nötig. Dem wurde dadurch Rechnung getragen, dass mit der Steigerung der Schwerpunktsenergie am Tevatron auch diemore » Detektoren DØ und CDF1) teilweise erneuert wurden.« less

Instandhaltungsmanagement als Gestaltungsfeld Ganzheitlicher Produktionssysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dombrowski, Uwe; Schulze, Sven; Otano, Isabel Crespo

Sich kontinuierlich verändernde Rahmenbedingungen, wie beispielsweise eine steigende Variantenvielfalt, verkürzte Produktlebenszyklen sowie Kundenforderungen nach höherer Qualität, kürzeren Lieferzeiten und geringeren Kosten, fordern von produzierenden Unternehmen eine stetige Anpassung der Prozesse, der Organisation und der Strukturen. Seit den 90er Jahren versuchen immer mehr deutsche Unternehmen diesen veränderten Anforderungen mit der Einführung eines Ganzheitlichen Produktionssystems (GPS) zu begegnen. Ganzheitliche Produktionssysteme sind dabei in ihren Grundlagen an das Toyota Produktionssystem angelehnt, vereinigen aber auch weitere Methoden zu einem unternehmensspezifischen Regelwerk. Im Rahmen des langfristigen Trends zu unternehmensindividuellen Produktionssystemen wird sowohl in der Industrie als auch in der Forschung intensiv über das Toyota Produktionssystem, Lean Production, Lean Management und Ganzheitliche Produktionssysteme diskutiert, werden Konzepte zu Implementierung und Betrieb erstellt und die Wirtschaftlichkeit untersucht.

S2k-Leitlinie zum Gebrauch von Präparationen zur lokalen Anwendung auf der Haut (Topika).

PubMed

Wohlrab, Johannes; Staubach, Petra; Augustin, Matthias; Eisert, Lisa; Hünerbein, Andreas; Nast, Alexander; Reimann, Holger; Strömer, Klaus; Mahler, Vera

2018-03-01

Diese Leitlinie richtet sich an Assistenz- und Fachärzte der Dermatologie sowie an Kostenträger und politische Entscheidungsgremien. Die Leitlinie wurde im formellen Konsensusverfahren (S2k) von Dermatologen unter Einbindung von Apothekern erstellt. Die Leitlinie stellt allgemeine Aspekte der Pharmakokinetik sowie der regulatorischen Begrifflichkeiten dar. Es werden Empfehlungen zur Indikation von Magistralrezepturen sowie deren Qualitätssicherung gegeben. Die Bedeutung der galenischen Grundlagen und die Problematik bei einer Substitution gegeneinander verschiedener Grundlagen werden dargestellt. Die Leitlinie umfasst Kriterien zur Auswahl einer adäquaten Grundlage sowie spezifische Aspekte zur Therapieplanung. Die Leitlinie gibt Empfehlungen zum Management bei Unverträglichkeiten gegenüber Bestandteilen der Grundlagen oder Hilfsstoffe. © 2018 The Authors | Journal compilation © Blackwell Verlag GmbH, Berlin.

Abrasive Particle Trajectories and Material Removal Non-Uniformity during CMP and Filtration Characteristics of CMP Slurries - A Simulation and Experimental Study

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rastegar, Vahid

Nanoscale finishing and planarization are integral process steps in multilevel metallization designs for integrated circuit (IC) manufacturing since it is necessary to ensure local and global surface planarization at each metal layer before depositing the next layer. Chemical mechanical planarization (CMP) has been widely recognized as the most promising technology to eliminate topographic variation and has allowed the construction of multilevel interconnection structures with a more regularly stacked sequence, resulting in better device performance [1]. Understanding fundamental of the CMP mechanisms can offer guidance to the control and optimization of the polishing processes. CMP kinematics based on slurry distribution and particle trajectories have a significant impact on MRR profiles. In this work a mathematical model to describe particle trajectories during chemical mechanical polishing was developed and extended to account for the effect of larger particles, particle location changes due to slurry dispensing and in-situ conditioning. Material removal rate (MRR) and within wafer non-uniformity (WIWNU) were determined based on the calculated particle trajectory densities. Rotary dynamics and reciprocating motion were optimized to obtain best MRR uniformity. Edge-fast MRR profile was discussed based on mechanical aspect of CMP. Using the model, we also investigated the effect of variable rotational speeds of wafer and pad, and of large particles on WIWNU and scratch growth. It was shown that the presence of even a small portion of large particles can deteriorate the WIWNU significantly and also lead to more scratches. Furthermore, it was shown that the in-situ conditioning improves the uniformity of the polished wafers. Furthermore, a combined experimental and computational study of fibrous filters for removal of larger abrasive particles from aqueous dispersions, essential to minimize defects during chemical mechanical polishing, was performed. Dilute aqueous suspensions of colloidal ceria particles, of known size distribution, were filtered at different flow rates and the filter efficiencies were measured for different particle sizes and pH, then converted to single fiber efficiencies. The particle size distributions were also measured for the influent and effluent streams. In a series of numerical simulations, the Navier-Stokes equation was solved for a single fiber using the ANSYS-FLUENT computational fluid dynamics commercial package. For dilute suspensions, the motion of the dispersed particles in the size range of 35-600 nm and zeta potential range of -50 to 50 mV was tracked in the Lagrangian reference frame including the effects of hydrodynamic drag, lift, gravity, hydrodynamic retardation, Brownian, van der Waals and electric double layer forces. The electric double layer and van der Waals forces were incorporated in the calculations by developing a user defined function. Particular attention was given to the effects of Brownian excitations, as well as the electric double layer and van der Waals forces that have been neglected in many of the previous models on the overall fiber collection efficiency for different particle sizes and charges. Moreover, the effect of flow velocity on the fiber capture efficiency and residence time was investigated. The effect of velocity on minimum collection efficiency and most penetrating particle size was investigated. It was also shown that the CFD results are in a good agreement with the experimental results.

Analytische Geometrie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kemnitz, Arnfried

Der Grundgedanke der Analytischen Geometrie besteht darin, dass geometrische Untersuchungen mit rechnerischen Mitteln geführt werden. Geometrische Objekte werden dabei durch Gleichungen beschrieben und mit algebraischen Methoden untersucht. Behandelt werden folgende Themen: Koordinatensysteme: Kartesisches Koordinatensystem der Ebene und des Raumes, Polarkoordinatensystem der Ebene, Zusammenhang zwischen kartesischen und Polarkoordinaten; Geraden: Geradengleichungen, Abstände von Geraden; Kreise: Kreisgleichungen, Kreisberechnungen; Kugeln; Kegelschnitte; Ellipsen; Hyperbeln; Parabeln; Anwendungen von Kegelschnitten aus Technik und Mathematik; Vektoren: Definitionen, Addition, Multiplikation, Komponentendarstellung in der Ebene und im Raum, Skalarprodukt, Vektorprodukt. Zu den einzelnen Themenkreisen sind Beispiele aufgeführt. Wichtige Regeln und Gesetze sind durch Umrandung besonders kenntlich gemacht.

Information Interaction Study for DER and DMS Interoperability

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Haitao; Lu, Yiming; Lv, Guangxian; Liu, Peng; Chen, Yu; Zhang, Xinhui

The Common Information Model (CIM) is an abstract data model that can be used to represent the major objects in Distribution Management System (DMS) applications. Because the Common Information Model (CIM) doesn't modeling the Distributed Energy Resources (DERs), it can't meet the requirements of DER operation and management for Distribution Management System (DMS) advanced applications. Modeling of DER were studied based on a system point of view, the article initially proposed a CIM extended information model. By analysis the basic structure of the message interaction between DMS and DER, a bidirectional messaging mapping method based on data exchange was proposed.

Roboter in der Raumfahrt

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hirzinger, G.

(Robots in space)—The paper emphasizes the enormous automation impact in industry caused by microelectronics, a "byproduct" of space-technology. The evolutionary stages of robotic are outlined and it is shown that there are a lot of reasons for more automation, artificial intelligence and robotic in space, too. The telemanipulator concept is compared with the industrial robot concept, both showing up an increasing degree of similarity. The state of the art in sensory systems is discussed. By hand of the typical operations needed in space as rendezvous, assembly and docking the required robot skill is indicated. As a conclusion it is stated that the basic technologies available with industrial robots today could solve a lot of space problems. What remains to do—apart of course from ongoing research—is better integration and adaption of industrial techniques to the need of space technology.

Romanistik ohne Latein? Zu einer Empfehlung der Konferenz der Romanischen Seminare (Romance Studies without Latin? On a Recommendation from the Conference of Romance Seminars)

ERIC Educational Resources Information Center

Neumeister, Sebastian

1973-01-01

Reaction to a February 19, 1972 recommendation of the Konferenz der Romanischen Seminare der Bundesrepublik Deutschland und West-Berlins in Deutschen Romanistenverband'' (Conference of Romance Seminars of the Federal Republic of Germany and West Berlin of the German Association of Romance Philologists) to discontinue the Latin prerequisite for…

Wirkungen biogener Amine auf die Erregungs-Sekretions-Kopplung in der Speicheldrüse von Periplaneta americana (L.)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rietdorf, Katja

2003-07-01

In der vorliegenden Arbeit habe ich wichtige Teilmechanismen der Erregungs-Sekretionskopplung in der Speicheldrüse der Schabe Periplaneta americana (L.) untersucht. Die Speicheldrüse ist von dopaminergen und serotonergen Fasern innerviert (Baumann et al., 2002). Beide Transmitter stimulieren eine unterschiedliche Reaktion der Drüse: Dopamin (DA) stimuliert die P-Zellen der Acini und die Ausführgangzellen, während Serotonin (5-HT) die P- und C-Zellen der Acini stimuliert, nicht jedoch die Ausführgangzellen. Der Endspeichel ist nach einer DA-Stimulierung proteinfrei. Dagegen enthält er nach einer 5-HT-Stimulierung Proteine, die von den C-Zellen sezerniert werden (Just & Walz, 1996). Im ersten Teil meiner Arbeit habe ich mittels Kapillarelektrophoretischer Analyse (CE-Analyse) die Elektrolytkonzentrationen im Endspeichel untersucht sowie die Raten der Flüssigkeitssekretion gemessen. Damit wollte ich klären, welche Transporter an der Sekretion des Primärspeichels und an dessen Modifikation beteiligt sind. Ausserdem wollte ich die Rolle der transportaktiven Epithelzellen der Ausführgänge für die Modifikation des Primärspeichels untersuchen. Dafür habe ich einen Vergleich der Elektrolytkonzentrationen im DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichel durchgeführt. Der Elektrolytgehalt des DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichels unterscheidet sich nicht signifikant voneinander. Er ist nach beiden Stimulierungen hypoosmotisch zum verwendeten Ringer. Die Ausführgangzellen werden durch DA stimuliert und modifizieren den Primärspeichel durch eine netto-Ionenreabsorption. Meine Versuche zeigen jedoch, dass auch die während einer 5-HT-Stimulierung der Drüse unstimulierten Ausführgangzellen den Primärspeichel modifizieren. In einer nachfolgenden Versuchsreihe habe ich den Einfluss von Ouabain, einem Hemmstoff der Na+-K+-ATPase, und Bumetanid, einem Hemmstoff des NKCC, auf die Raten der Flüssigkeitssekretion sowie den Elektrolytgehalt des Endspeichels untersucht. Ich habe gefunden, dass die Aktivität der Na+-K+-ATPase wichtig für die Modifikation des DA-stimulierten Primärspeichels ist. Im Gegensatz dazu ist sie für die Modifikation des 5-HT-stimulierten Primärspeichels nicht von Bedeutung. Bezüglich der Flüssigkeitssekretion habe ich keinen Einfluss der Na+-K+-ATPase-Aktivität auf die DA-stimulierten Sekretionsraten gefunden, dagegen ist die 5-HT-stimulierte Sekretionsrate in Anwesenheit von Ouabain gesteigert. Die Aktivität des NKCC ist für beide sekretorische Prozesse, die Ionen- und die Flüssigkeitssekretion, wichtig. Eine Hemmung des NKCC bewirkt eine signifikante Verringerung der Raten der Flüssigkeitssekretion nach DA- und 5-HT-Stimulierung sowie in beiden Fällen einen signifikanten Abfall der Ionenkonzentrationen im Endspeichel. Im zweiten Teil meiner Arbeit habe ich versucht, Änderungen der intrazellulären Ionenkonzentrationen in den Acinuszellen während einer DA- oder 5-HT-Stimulierung zu messen. Diese Experimente sollten mit der Methode des "ratiometric imaging" durchgeführt werden. Messungen mit dem Ca2+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Fura-2 zeigten keinen globalen Anstieg in der intrazellulären Ca2+-Konzentration der P-Zellen. Aufgrund von Problemen mit einer schlechten Beladung der Zellen, einer starken und sich während der Stimulierung ändernden Autofluoreszenz der Zellen sowie Änderungen im Zellvolumen wurden keine Messungen mit Na+- und K+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoffen durchgeführt. Im dritten Teil dieser Arbeit habe ich die intrazellulären Signalwege untersucht, die zwischen einer 5-HT-Stimulierung der Drüse und der Proteinsekretion vermitteln. Dazu wurde der Proteingehalt im Endspeichel biochemisch mittels eines modifizierten Bradford Assay gemessen. Eine erstellte Dosis-Wirkungskurve zeigt, dass die Rate der Proteinsekretion von der zur Stimulierung verwendeten 5-HT-Konzentration abhängt. In einer Serie von Experimenten habe ich die intrazellulären Konzentrationen von Ca2+, cAMP und / oder cGMP erhöht und anschließend den Proteingehalt im Endspeichel gemessen. Ein Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration aktiviert nur eine geringe Rate der Proteinsekretion. Dagegen kann die Steigerung der intrazellulären cAMP-Konzentration eine stärkere Proteinsekretion aktivieren, die sich nicht signifikant von der nach 5-HT-Stimulierung unterscheidet. Die cAMP-stimulierte Proteinsekretion kann durch gleichzeitige Erhöhung der intrazellulären Ca2+-Konzentration weiter gesteigert werden. Dagegen aktivierte eine Erhöhung der intrazellulären cGMP-Konzentration die Proteinsekretion nicht. Aufgrund dieser Ergebnisse postuliere ich die Existenz eines die Adenylatcyclase aktivierenden 5-HT-Rezeptors in der Basolateralmembran der C-Zellen. The aim of this PhD-work was to investigate major mechanisms of excitation-secretion coupling in the salivary gland of the cockroach Periplaneta americana (L.). This salivary gland is innervated by dopaminergic and serotonergic fibres (Baumann et al., 2002). The two transmitters stimulate different processes in the gland: Dopamine (DA) stimulates the p-cells of the acini and the salivary duct cells, whereas 5-HT (serotonin) activates the p- and the c-cells of the acini, but not the salivary duct cells. Final saliva is completely protein-free after dopamine stimulation. It contains proteins, which are secreted by the c-cells of the acini, after a 5-HT-stimulation (Just & Walz, 1996). In the first part of my work I measured the electrolytic composition of the final saliva by capillary electrophoretic analysis and measured the rates of fluid secretion, in order to answer the following questions: 1.) Which transporters affect the production of primary saliva and its modification? 2.) What is the function of the transport-active salivary duct cells for the modification of the primary saliva? Electrolytic composition of the DA- and 5-HT-stimulated final saliva is not significantly different from each other, and is hypoosmotic to the Ringer used. Salivary duct cells are stimulated by DA and modify the primary saliva by a netto ion-reabsorption. My experiments also show that the duct cells, which are unstimulated during a 5-HT-stimulation of the gland, modify the primary saliva. In the next series of experiments I investigated the effects of ouabain, an inhibitor of the Na+-K+-ATPase, and bumetanide, an inhibitor of the NKCC on the rates of fluid secretion and the electrolytic composition of the final saliva. I found, that the activity of the Na+-K+-ATPase is important for the modification of DA-stimulated primary saliva during its flow through the stimulated duct system. In contrast, it is not important for modification of the 5-HT-stimulated primary saliva. Inhibition of the Na+-K+-ATPase does not affect rates of DA-stimulated fluid secretion, but it increases the rates of 5-HT-stimulated fluid secretion. Activity of the NKCC is important for both secretory processes: the ion and the fluid secretion. Inhibition of the NKCC results in a significant drop in the rates of fluid secretion after DA- and 5-HT-stimulation, as well as a drop in electrolytic concentrations in the saliva. In the second part of my work, I tried to measure changes in the intracellular ionic concentrations (Ca2+, Na+, and K+) within the acinar cells during a DA- or 5-HT-stimulation. The experiments should be performed by ratiometric imaging. Measurements with the Ca2+-sensitive dye Fura-2 did not show any global increase in the intracellular Ca2+-concentration in the p-cells of the acini. Problems concerning a bad loading of the cells, a strong autofluorescence which changed during the time course of the stimulation, as well as changes in the cell volume were the reason, that no measurements using Na+- or K+-sensitive dyes were performed. In the third part of my work I investigated the intracellular signalling pathways, which activate protein secretion after 5-HT-stimulation of the gland. A modified Bradford Assay was used for measuring the protein content in the final saliva. In a dose-response curve I showed that rates of protein secretion are dependent on the 5-HT-concentrations used to stimulate the glands. In another set of experiments I increased the intracellular concentrations of Ca2+, cAMP and / or cGMP, and measured the protein content in the final saliva. An increase in the intracellular Ca2+-concentration activates only a low rate of protein secretion. After an increase in the intracellular cAMP-concentration a much higher rate of protein secretion can be activated, which is not significantly different from the 5-HT stimulated rate of protein secretion. The cAMP-stimulated protein secretion can be further increased by a simultaneous rise in the intracellular Ca2+-concentration. In contrast, cGMP does not activate protein secretion. Therefore I propose the expression of an adenylyl cyclase activating 5-HT-receptor in the basolateral membrane of the protein secreting c-cells.

Planar millimeter wave radar frontend for automotive applications

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Grubert, J.; Heyen, J.; Metz, C.; Stange, L. C.; Jacob, A. F.

2003-05-01

A fully integrated planar sensor for 77 GHz automotive applications is presented. The frontend consists of a transceiver multichip module and an electronically steerable microstrip patch array. The antenna feed network is based on a modified Rotman-lens and connected to the array in a multilayer approach offering higher integration. Furthermore, the frontend comprises a phase lock loop to allow proper frequency-modulated continuous wave (FMCW) radar operation. The latest experimental results verify the functionality of this advanced frontend design featuring automatic cruise control, precrash sensing and cut-in detection. These promising radar measurements give reason to a detailed theoretical investigation of system performance. Employing commercially available MMIC various circuit topologies are compared based on signal-tonoise considerations. Different scenarios for both sequential and parallel lobing hint to more advanced sensor designs and better performance. These improvements strongly depend on the availability of suitable MMIC and reliable packaging technologies. Within our present approach possible future MMIC developments are already considered and, thus, can be easily adapted by the flexible frontend design. Es wird ein integrierter planarer Sensor für 77 GHz Radaranwendungen vorgestellt. Das Frontend besteht aus einem Sende- und Empfangs-Multi-Chip-Modul und einer elektronisch schwenkbaren Antenne. Das Speisenetzwerk der Antenne basiert auf einer modifizierten Rotman- Linse. Für eine kompakte Bauweise sind Antenne und Speisenetzwerk mehrlagig integriert. Weiterhin umfasst das Frontend eine Phasenregelschleife für eine präzise Steuerung des frequenzmodulierten Dauerstrichradars. Die aktuellen Messergebnisse bestätigen die Funktionalit¨at dieses neuartigen Frontend-Designs, das automatische Geschwindigkeitsregelung, Kollisionswarnung sowie Nahbereichsüberwachung ermöglicht. Die Qualität der Messergebnisse hat weiterführende theoretische Untersuchungen über die potenzielle Systemleistungsfähigkeit motiviert. Unter Berücksichtigung von kommerziell erhältlichenMMICs werden verschiedene Schaltungstopologien auf der Grundlage des Signal-Rausch-Verhältnisses verglichen. Sowohl für sequenzielle als auch für parallele Ansteuerung der Antennenkeulen wird eine deutliche Leistungssteigerung ermittelt. Diese Verbesserungen hängen maßgeblich von der Verfügbarkeit geeigneter MMICs und einer zuverlässigen Aufbau- und Verbindungstechnik ab. Das vorliegende Frontend-Konzept kann auf Grund seiner Flexibilität leicht an derlei zukünftige Entwicklungen angepasst werden.

IL-23 secreted by bronchial epithelial cells contributes to allergic sensitization in asthma model: role of IL-23 secreted by bronchial epithelial cells.

PubMed

Lee, Hyun Seung; Park, Da-Eun; Lee, Ji-Won; Chang, Yuna; Kim, Hye Young; Song, Woo-Jung; Kang, Hye-Ryun; Park, Heung-Woo; Chang, Yoon-Seok; Cho, Sang-Heon

2017-01-01

IL-23 has been postulated to be a critical mediator contributing to various inflammatory diseases. Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) is one of the most common inhalant allergens. However, the role of IL-23 in Der p-induced mouse asthma model is not well understood, particularly with regard to the development of allergic sensitization in the airways. The objective of this study was to evaluate roles of IL-23 in Der p sensitization and asthma development. BALB/c mice were repeatedly administered Der p intranasally to develop Der p allergic sensitization and asthma. After Der p local administration, changes in IL-23 expression were examined in lung tissues and primary epithelial cells. Anti-IL-23p19 antibody was given during the Der p sensitization period, and its effects were examined. Effects of anti-IL-23p19 antibody at bronchial epithelial levels were also examined in vitro. The expression of IL-23 at bronchial epithelial layers was increased after Der p local administration in mouse. In Der p-induced mouse models, anti-IL-23p19 antibody treatment during allergen sensitization significantly diminished Der p allergic sensitization and several features of allergic asthma including the production of Th2 cytokines and the population of type 2 innate lymphoid cells in lungs. The activation of dendritic cells in lung-draining lymph nodes was also reduced by anti-IL-23 treatment. In murine lung alveolar type II-like epithelial cell line (MLE-12) cells, IL-23 blockade prevented cytokine responses to Der p stimulation, such as IL-1α, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), IL-33, and also bone marrow-derived dendritic cell activation. In conclusion, IL-23 is another important bronchial epithelial cell-driven cytokine which may contribute to the development of house dust mite allergic sensitization and asthma. Copyright © 2017 the American Physiological Society.

NMR and NQR parameters of ethanol crystal

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Milinković, M.; Bilalbegović, G.

2012-04-01

Electric field gradients and chemical shielding tensors of the stable monoclinic crystal phase of ethanol are computed. The projector-augmented wave (PAW) and gauge-including projector-augmented wave (GIPAW) models in the periodic plane-wave density functional theory are used. The crystal data from X-ray measurements, as well as the structures where either all atomic, or only hydrogen atom positions are optimized in the density functional theory are analyzed. These structural models are also studied by including the semi-empirical van der Waals correction to the density functional theory. Infrared spectra of these five crystal models are calculated.

Smartes System für die Energiewende - der Übertragungsnetzbetreiber in der digitalen Zukunft

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pflaum, Rainer; Egeler, Tobias

Die Übertragungsnetze stellen eine zuverlässige Versorgung von Haushalt, Gewerbe und Industrie mit elektrischer Energie sicher und sind damit Grundlage einer modernen Wirtschaft und Gesellschaft. Die mittlerweile unumkehrbaren Entwicklungen der nationalen und europäischen Energiewende stellen den Übertragungsnetzbetreiber in seinen Kernaufgaben, dem Bau und Betrieb von Netzen, dem Markt- und Netzzugang und der Integration der erneuerbaren Energien vor neue und große Herausforderungen. Verbrauchsnahe dezentrale Erzeugung wie verbrauchsferne zentrale Erzeugung muss im Sinne der Gewährleistung der Systemstabilität gemanagt und in Einklang mit dem Verbrauch gebracht werden. Erneuerbare Energien müssen zudem in einem solchen System ihren Beitrag zur System- und Marktintegration leisten. All das erfordert mehr Daten, um in einem Gesamtsystem dynamische Reaktionsmöglichkeiten gewährleisten zu können. Erst die "Digitalisierung" schafft dabei die notwendigen Voraussetzungen die Komplexität zu stemmen. Die Digitalisierung stellt daher ein Kernelement dieses Wandels des Übertragungsnetzbetreibers dar, die einerseits mit zum Entstehen der neuen Herausforderungen beiträgt, andererseits aber auch hilft Werkzeuge bereitzustellen, diesen Herausforderungen zu begegnen. Im folgenden Beitrag wird aufgezeigt, wie die Digitalisierung die Aufgaben und Instrumente des Übertragungsnetzbetreibers verändern. Ausgehend von den heutigen Aufgaben eines Übertragungsnetzbetreibers und dem gültigen Rechtsrahmen werden unter dem Begriff "Notwendiges Set für morgen" smarte Elemente und Werkzeuge beschrieben, die bereits heute im Einsatz sind oder in den nächsten Jahren notwendig werden. Im Anschluss erfolgt anhand einiger Beispiele aus unterschiedlichen Bereichen eine Konkretisierung der Einsatzzwecke der Digitalisierung beim Übertragungsnetzbetreiber. Ein kurzer Ausblick mit Fokus auf den weiteren Veränderungsprozess rundet den Beitrag ab.

Characterization of an immunomodulatory Der p 2-FIP-fve fusion protein produced in transformed rice suspension cell culture.

PubMed

Su, Chin-Fen; Kuo, I-Chun; Chen, Peng-Wen; Huang, Chiung-Hui; Seow, See Voon; Chua, Kaw Yan; Yu, Su-May

2012-02-01

Der p 2, a major allergen of Dermatophagoides pteronyssinus mites, is one of the most clinically relevant allergens to allergic patients worldwide. FIP-fve protein (Fve) from the golden needle mushroom (Flammulina velutipes) is an immunomodulatory protein with potential Th1-skewed adjuvant properties. Here, we produced and immunologically evaluated a Der p 2-Fve fusion protein as a potential immunotherapeutic for allergic diseases. Using an inducible expression system in cultured rice suspension cells, the recombinant Der p 2-Fve fusion protein (designated as OsDp2Fve) was expressed in rice cells under the control of an α-amylase gene (αAmy8) promoter and secreted under sucrose starvation. OsDp2Fve was partially purified from the cultured medium. The conformation of Der p 2 in OsDp2Fve remains intact as reflected by its unaltered allergenicity, as assessed by human IgE ELISA and histamine release assays, compared to non-fusion Der p 2 protein. Furthermore, the Fve protein expressed in OsDp2Fve retains its in vitro lymphoproliferative activity but loses its hemagglutination and lymphoagglutination effects compared to the native protein. Notably, in vivo evaluation showed that mice administered with OsDp2Fve possessed an enhanced production of Der p 2-specific IgG antibodies without potentiating the production of Der p 2-specific IgE and Th2 effector cytokines in comparison with mice co-administered with native Fve and Der p 2 proteins. These results suggest that the recombinant Der p 2-Fve fusion protein produced in rice suspension cell cultures has a great potential for allergy immunotherapy.

A segmental analysis of current and future scanning and optimizing technology in the hardwood sawmill industry

Treesearch

S.A. Bowe; R.L. Smith; D. Earl Kline; Philip A. Araman

2002-01-01

A nationwide survey of advanced scanning and optimizing technology in the hardwood sawmill industry was conducted in the fall of 1999. Three specific hardwood sawmill technologies were examined that included current edger-optimizer systems, future edger-optimizer systems, and future automated grading systems. The objectives of the research were to determine differences...

Die Digitalisierung der Energiewirtschaft: Potenziale und Herausforderungen der IKT-Branche für Utility 4.0

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichele, Christian; Schönberger, Marius

Energieunternehmen haben auf dem Weg zur digitalen Transformation noch viele Herausforderungen zu bewältigen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt derzeit auf der Modernisierung der IT-Systeme. Ausgangspunkt hierzu ist, dass sich bei den Endkonsumenten Mobile Applikationen, Smartphones, Tablet-PCs oder Smart TVs einer immensen Beliebtheit erfreuen. Durch diese Technologien wird die physische und virtuelle Welt in immer weiter zunehmendem Maße miteinander verknüpft. Mobile Applikation können einen wahren Hype hervorrufen und Verhaltensweisen auch nachhaltig verändern (ein Beispiel hierfür ist Pokémon Go, eine App die ein virtuelles Spiel mit der realen Umgebung kombiniert und die erstmalig auch eingefleischte Zocker aus der Anonymität ihrer häuslichen Umgebung hervorlocken konnte und für analoge Bewegung im Freien sorgte).

Stein-Schere-Papier

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Springborn, Boris

Wie gewinnt man im Spiel? Die Analyse von Strategien bei Gesellschaftsspielen ist ein Thema der mathematischen Spieltheorie. Mit ihren Methoden kann man aber nicht nur Spiele wie Schach oder Skat untersuchen, sondern auch verschiedenste Konfliktsituationen, bei denen das Schicksal jedes einzelnen Akteurs nicht nur vom eigenen Verhalten abhängt, sondern auch vom Verhalten der anderen, die ebenso wie er versuchen, ein für sie selbst möglichst positives Ergebnis herauszuschlagen. Die Spieltheorie hat großen Einfluss in den Wirtschaftswissenschaften. Auch in der Psychologie, Soziologie, Biologie und der Militärwissenschaft findet sie Anwendung. In der folgenden Aufgabe geht es aber tatsächlich um ein Spiel, und zwar um ein sehr einfaches, das jeder kennt. Trotzdem ist die Lösung nicht ganz einfach, und wer sie findet, hat schon die eine oder andere grundlegende Idee der Spieltheorie verstanden.

Reinraumtechnik für die Medizintechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Petek, Max; Jungbluth, Martin; Krampe, Erhard

Die Reinraumtechnik ist heute ein unverzichtbarer Bestandteil bei der Fertigung von Produkten der Life Sciences, den Bereichen Pharma, Lebensmittel, Kosmetik und Medizintechnik. In Anbetracht der langen Historie der Medizintechnik ist sie jedoch eine sehr junge Disziplin. Die Bedeutung von Keimen und die richtige Einschätzung ihrer Größe wurden zwar sehr früh bereits durch Paracelsus erkannt, jedoch wurden daraus noch keine speziellen oder kontinuierlich umgesetzten Hygienevorschriften abgeleitet. Die erste bekannte technische Umsetzung von Hygieneempfehlungen geht auf den Franzosen François Nicolas Appert zurück, der eine aseptische Abfüllmethode für Lebensmittel entwickelte und diese 1810 veröffentlichte [1]. Die erste dokumentierte medizinische Umsetzung stellten Hygienevorschriften für Ärzte dar, die Ignaz Philipp Semmelweis nach 1847 in der Wiener Klinik für Geburtshilfe einführte [2].

Mikrodaten und statistische Auswertungsmethoden

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hujer, Reinhard

Mit der zunehmenden Verfügbarkeit immer größerer Querschnitts- und Längschnittsdatensätze für Personen, Haushalte und Betriebe sowie deren Verknüpfungen hat sich die mikroökonometrische Forschung in den vergangenen Jahren rasant weiterentwickelt. Dies gilt sowohl aus methodischer als auch aus empirischer, anwendungsorientierter Sicht. Mikrodaten und mikroökonometrische Ansätze dienen dazu, aktuelle, politikrelevante Fragen aufzugreifen, sie zu analysieren und fundierte politische Empfehlungen zu geben, beispielsweise im Rahmen der Arbeitsmarkt- und Sozialpolitik, der Finanzanalyse und der Marketingforschung. Die Deutsche Statistische Gesellschaft (DStatG) und deren Mitglieder haben sich in den Ausschüssen und in Hauptversammlungen kontinuierlich mit den Weiterentwicklungen der mikroökonometrischen Methodik und den empirischen Anwendungen befasst. Zahlreiche Publikationen von Mitgliedern der DStatG haben entscheidend zum kritischen Diskurs und zum wissenschaftlichen Fortschritt in diesem Bereich beigetragen.

Generation of a transgenic rice seed-based edible vaccine against house dust mite allergy.

PubMed

Yang, Lijun; Kajiura, Hiroyuki; Suzuki, Kazuya; Hirose, Sakiko; Fujiyama, Kazuhito; Takaiwa, Fumio

2008-01-11

As an alternative approach to conventional allergen-specific immunotherapy, transgenic rice seed expressing a major house dust mite (HDM) allergen, Der p 1, was developed as an edible vaccine. The C-terminal KDEL-tagged Der p 1 allergen specifically accumulated in seed endosperm tissue under the control of the endosperm-specific GluB1 promoter. Der p 1 reached a maximum concentration of 58 microg/grain and was deposited in the endoplasmic reticulum (ER)-derived protein body I (PB-I). Plant-derived Der p 1 was posttranslationally modified with high-mannose-type glycan structures. Glycosylated Der p 1 displayed reduced IgE binding capacity in comparison with its unglycosylated counterpart in vitro. Our results indicate that transgenic Der p 1 rice seeds are a safe, potential oral delivery vaccine for the treatment of HDM allergy.

Ustekinumab in der Therapie der Pustulosis palmoplantaris - Eine Fallserie mit neun Patienten.

PubMed

Buder, Valeska; Herberger, Katharina; Jacobi, Arnd; Augustin, Matthias; Radtke, Marc Alexander

2016-11-01

Die Pustulosis palmoplantaris ist eine chronisch entzündliche Hauterkrankung, die mit bedeutenden Einschränkungen der Lebensqualität und der Belastbarkeit einhergeht. Aufgrund von Zulassungsbeschränkungen und einem häufig therapierefraktären Verlauf sind die Behandlungsmöglichkeiten limitiert. Nach zuvor frustranen Therapien erhielten 9 Patienten mit Pustulosis palmoplantaris nach Ausschluss einer latenten Tuberkulose Ustekinumab (45 mg Ustekinumab bei < 100 kg Körpergewicht [KG], 90 mg Ustekinumab > 100 kg KG) in Woche 0, 4, 12 und 24. Reguläre Visiten erfolgten nach 4 und 12 Wochen, im weiteren Verlauf alle 12 Wochen. Das Durchschnittsalter bei Therapiebeginn betrug 48 Jahre. Drei Patienten waren männlich. Bei n  =  4 Patienten (44,4 %) wurde eine Verbesserung um 75 % des Palmoplantar-Psoriasis-Area-Severity-Index (PPPASI) erreicht. Insgesamt verbesserte sich der PPPASI nach 24 Wochen durchschnittlich um 71,6 %. Eine komplette Abheilung zeigte sich bei n  =  2 Patienten nach 24 Wochen. Bis auf lokale Injektionsreaktionen und leichte Infekte wurden keine unerwünschten Wirkungen beobachtet. Die Fallserie ist ein weiterer Beleg für die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Ustekinumab in der Therapie der Pustulosis palmoplantaris. Zur Beurteilung der Langzeitwirkung und -sicherheit sowie der Wirksamkeit einer intermittierenden Therapie sind kontrollierte Studiendaten sowie Beobachtungen im Rahmen von Patientenregistern notwendig. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Homöopathisch-phytotherapeutische Behandlung des Reizdarmsyndroms mit Magen-Darm-Entoxin N®: Eine Anwendungsbeobachtung].

PubMed

Märtens, Diane; Range, Natasha; Günnewich, Nils; Gruber, Nicola; Schmidt, Stefan

Hintergrund: In dieser Anwendungsbeobachtung wird zum ersten Mal die Behandlung des Reizdarmsyndroms (RDS) mit einem homöopathisch-phytotherapeutischen Komplexpräparat beschrieben. Methodik: Ziel der 6-wöchigen Therapie mit dem Magen-Darm-Entoxin N® war die Reduzierung der RDS-Symptomatik sowie die Verbesserung der Lebensqualität. Zielkriterien waren die Veränderungen in der Irritable Bowel Syndrome - Severity Scoring System (IBS-SSS) und der Irritable Bowel Syndrome - Quality-of-Life Scale (IBS-QoL). Die Patient/innen (N = 41; Alter 44,0 ± 15,74 Jahre) wurden zu gleichen Teilen in einer Hausarztpraxis (N = 20) und einer Heilpraktikerpraxis (N = 21) rekrutiert. Ergebnisse: Der IBS-QoL-Score verringerte sich signifikant (prä: 35,9 ± 16,3; post: 20,1 ± 13,4; t = 8,504; p < 0,001). Die Effektstärke betrug 1,34 (Cohens d). Der IBS-SSS-Score verringerte sich ebenfalls signifikant (prä: 239,4 ± 83,4; post: 123,7 ± 80,9; t = 7,825; p < 0,001) mit einer Effektstärke von d = 1,24. Die Neben- und Wechselwirkungen waren minimal und signifikante Unterschiede zwischen beiden Praxen wurden nicht gefunden. Schlussfolgerungen: Magen-Darm-Entoxin N® ist eine sichere und sinnvolle Therapieoption bei der Behandlung des RDS. Allerdings sollten randomisierte kontrollierte Studien folgen, um die Spezifizität der Ergebnisse dieser Anwendungsbeobachtung zu stützen. © 2017 S. Karger GmbH, Freiburg.

Selective Perception for Robot Driving

DTIC Science & Technology

1992-05-01

models are theories of human cognitive activity during driving. Van der Molen and Botticher recently reviewed several of these models [ van der Molen 871...how to represent driving knowledge, how to perceive traffic situations, or how to process information to obtain actions. Van der Molen and Botticher...attempted to compare the operations of various models objectively on the same task [Rothengatter 88, van der Molen 87], but the models could be

Reale Gase, tiefe Temperaturen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Wir werden uns in diesem Kapitel zunächst mit der van der Waals'schen Zustandsgleichung befassen. In dieser Gleichung wird versucht, die Abweichungen, die reale Gase vom Verhalten idealer Gase zeigen, durch physikalisch motivierte Korrekturterme zu berücksichtigen. Es zeigt sich, dass die van derWaals-Gleichung geeignet ist, nicht nur die Gasphase, sondern auch die Phänomene bei der Verflüssigung von Gasen und den kritischen Punkt zu beschreiben.

Application of Diffusion Monte Carlo to Materials Dominated by van der Waals Interactions

DOE PAGES

Benali, Anouar; Shulenburger, Luke; Romero, Nichols A.; ...

2014-06-12

Van der Waals forces are notoriously difficult to account for from first principles. We perform extensive calculation to assess the usefulness and validity of diffusion quantum Monte Carlo when applied to van der Waals forces. We present results for noble gas solids and clusters - archetypical van der Waals dominated assemblies, as well as a relevant pi-pi stacking supramolecular complex: DNA + intercalating anti-cancer drug Ellipticine.

Chirurgie angeborener Herzfehler

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schreiber, Christian; Libera, Paul; Lange, Rüdiger

Störungen der embryonalen Entwicklung in der frühen Phase der Schwangerschaft können zu Fehlbildungen am Herz- und Gefäßsystem führen. Die Häufigkeit liegt bei 0.8-1 % aller lebend geborenen Kinder. In Deutschland werden jedes Jahr etwa 6.000 Kinder mit einem Herzfehler geboren (Quelle: http://www.kompetenznetzahf.de). Das Spektrum reicht von einfachen Fehlern, die das Herz-Kreislauf-System wenig beeinträchtigen, bis zu sehr schweren Herzerkrankungen, die unbehandelt zum Tode führen. Fortschritte der Kinderkardiologie, Herzchirurgie und Anästhesie ermöglichen heute ein Überleben bei über 90 % der Patienten. Auch die spezialisierte Pränataldiagnostik (vorgeburtliche Diagnostik) ermöglicht schon die frühe Weichenstellung für mögliche Therapieoptionen. Bei der chirurgischen Therapie ist jedoch festzuhalten, dass ein Herzfehler entweder korrigierend behandelt wird oder nur "palliiert“ werden kann. Bei letzterer Therapie wird bei einem Patienten eine medizinische Maßnahme durchgeführt, die nicht die Herstellung normaler Körperfunktionen zum Ziel hat, sondern in Anpassung an die physiologischen Besonderheiten des Patienten dessen Zustand lediglich stabilisiert und optimiert. Dies kann beispielsweise bei einer nicht korrigierbaren angeborenen Fehlbildung notwendig sein, bei der lediglich eine funktionelle Herzkammer vorhanden ist (z. B. hypoplastisches Linksherz). Hierbei muss eine prothetische Verbindung zur Lungenstrombahn in der Folgezeit entfernt werden.

Frühe Stresserfahrungen und Krankheitsvulnerabilität

PubMed Central

Entringer, Sonja; Buss, Claudia; Heim, Christine

2016-01-01

Zusammenfassung Hintergrund Das stetig wachsende Forschungsgebiet der “Frühe[n] Programmierung von Krankheit und Gesundheit” untersucht, inwieweit die individuelle Vulnerabilität für die Entstehung verschiedenster Erkrankungen über die Lebensspanne bereits während der frühen Entwicklung beeinflusst wird. Ziele der Arbeit In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden das Konzept der frühen Programmierung von Krankheitsvulnerabilität erläutert sowie Befunde zu den Folgen frühkindlicher Traumatisierung und pränataler Stressexposition zusammenfassend dargestellt. Es werden außerdem biologische Mechanismen diskutiert, die das erhöhte Krankheitsrisiko nach lebensgeschichtlich früher Stresserfahrungen vermitteln. Die Möglichkeit der transgenerationalen Transmission frühkindlicher Erfahrungen an die nächste Generation und die zugrundeliegenden Mechanismen dieser Übertragung werden ebenfalls vorgestellt. Fazit Die Befundlage zu Stresserfahrungen im frühen Leben und der Entstehung von psychischen und körperlichen Störungen über die Lebensspanne wächst stetig. Die Mechanismen werden derzeit weiter bis hin zur molekularbiologischen und epigenetischen Ebene erforscht. Hier ergeben sich ganz neue Perspektiven, welche die Präzision klinischer Diagnostik und den Erfolg von Interventionen erheblich verbessern könnten. Momentan existiert jedoch noch ein erheblicher Mangel an Translation zwischen diesen Forschungserkenntnissen und deren Anwendung in der klinischen Versorgung. PMID:27604117

Werner-Syndrom. Eine prototypische Form der segmentalen Progerie

PubMed Central

Lessel, D.; Oshima, J.; Kubisch, C.

2013-01-01

Das Werner-Syndrom ist eine segmental progeroide Erkrankung mit Beginn in der Adoleszenz oder im frühen Erwachsenenalter. Typische Symptome, die zum vorgealterten Phänotyp beitragen, sind ein post-pubertär auftretender Kleinwuchs, Katarakte, eine vorzeitige Ergrauung/Ausdünnung des Haupthaars, sklerodermieähnliche Hautveränderungen und eine regionale Atrophie des subkutanen Fettgewebes. Darüber hinaus kommt es früh und gehäuft zu „Alterserkrankungen“ wie z. B. einem Diabetes mellitus Typ 2, einer Osteoporose, einer Atherosklerose sowie verschiedenen malignen Tumoren. Das Werner-Syndrom wird autosomal- rezessiv vererbt und ist durch Mutationen im Werner-Gen (WRN) bedingt. Es wurden bis heute mehr als 70 über das gesamte Gen verteilte Mutationen identifiziert, die typischerweise zu einem Verlust der Genfunktion führen. WRN kodiert für eine RecQ-Typ- Helikase, die u. a. an der DNA-Reparatur und der Aufrechterhaltung der DNA-Integrität beteiligt ist, was sich in einer erhöhten genetischen Instabilität in Patientenzellen wider-spiegelt. Trotz der relativen Seltenheit ist die Analyse des Werner-Syndroms von allgemeiner Bedeutung, um die Rolle der DNA-Stabilität und Integrität für das Altern sowie die Entwicklung altersassoziierter Erkrankungen besser zu verstehen. PMID:25309043

Free Vibration Analysis of DWCNTs Using CDM and Rayleigh-Schmidt Based on Nonlocal Euler-Bernoulli Beam Theory

PubMed Central

2014-01-01

The free vibration response of double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) is investigated. The DWCNTs are modelled as two beams, interacting between them through the van der Waals forces, and the nonlocal Euler-Bernoulli beam theory is used. The governing equations of motion are derived using a variational approach and the free frequencies of vibrations are obtained employing two different approaches. In the first method, the two double-walled carbon nanotubes are discretized by means of the so-called “cell discretization method” (CDM) in which each nanotube is reduced to a set of rigid bars linked together by elastic cells. The resulting discrete system takes into account nonlocal effects, constraint elasticities, and the van der Waals forces. The second proposed approach, belonging to the semianalytical methods, is an optimized version of the classical Rayleigh quotient, as proposed originally by Schmidt. The resulting conditions are solved numerically. Numerical examples end the paper, in which the two approaches give lower-upper bounds to the true values, and some comparisons with existing results are offered. Comparisons of the present numerical results with those from the open literature show an excellent agreement. PMID:24715807

Photovoltaic frequency–watt curve design for frequency regulation and fast contingency reserves

DOE PAGES

Johnson, Jay; Neely, Jason C.; Delhotal, Jarod J.; ...

2016-09-02

When renewable energy resources are installed in electricity grids, they typically increase generation variability and displace thermal generator control action and inertia. Grid operators combat these emerging challenges with advanced distributed energy resource (DER) functions to support frequency and provide voltage regulation and protection mechanisms. This paper focuses on providing frequency reserves using autonomous IEC TR 61850-90-7 pointwise frequency-watt (FW) functions that adjust DER active power as a function of measured grid frequency. The importance of incorporating FW functions into a fleet of photovoltaic (PV) systems is demonstrated in simulation. Effects of FW curve design, including curtailment, deadband, and droop,more » were analyzed against performance metrics using Latin hypercube sampling for 20%, 70%, and 120% PV penetration scenarios on the Hawaiian island of Lanai. Finally, to understand the financial implications of FW functions to utilities, a performance function was defined based on monetary costs attributable to curtailed PV production, load shedding, and generator wear. An optimization wrapper was then created to find the best FW function curve for each penetration level. Lastly, it was found that in all cases, the utility would save money by implementing appropriate FW functions.« less

Multifunctional tunneling devices based on graphene/h-BN/MoSe2 van der Waals heterostructures

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cheng, Ruiqing; Wang, Feng; Yin, Lei; Xu, Kai; Ahmed Shifa, Tofik; Wen, Yao; Zhan, Xueying; Li, Jie; Jiang, Chao; Wang, Zhenxing; He, Jun

2017-04-01

The vertically stacked devices based on van der Waals heterostructures (vdWHs) of two-dimensional layered materials (2DLMs) have attracted considerable attention due to their superb properties. As a typical structure, graphene/hexagonal boron nitride (h-BN)/graphene vdWH has been proved possible to make tunneling devices. Compared with graphene, transition metal dichalcogenides possess intrinsic bandgap, leading to high performance of electronic devices. Here, tunneling devices based on graphene/h-BN/MoSe2 vdWHs are designed for multiple functions. On the one hand, the device shows a typical tunneling field-effect transistor behavior. A high on/off ratio of tunneling current (5 × 103) and an ultrahigh current rectification ratio (7 × 105) are achieved, which are attributed to relatively small electronic affinity of MoSe2 and optimized thickness of h-BN. On the other hand, the same structure also realizes 2D non-volatile memory with a high program/erase current ratio (>105), large memory window (˜150 V from ±90 V), and good retention characteristic. These results could enhance the fundamental understanding of tunneling behavior in vdWHs and contribute to the design of ultrathin rectifiers and memory based on 2DLMs.

Polarizabilities and van der Waals C{sub 6} coefficients of fullerenes from an atomistic electrodynamics model: Anomalous scaling with number of carbon atoms

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Saidi, Wissam A., E-mail: alsaidi@pitt.edu; Norman, Patrick

2016-07-14

The van der Waals C{sub 6} coefficients of fullerenes are shown to exhibit an anomalous dependence on the number of carbon atoms N such that C{sub 6} ∝ N{sup 2.2} as predicted using state-of-the-art quantum mechanical calculations based on fullerenes with small sizes, and N{sup 2.75} as predicted using a classical-metallic spherical-shell approximation of the fullerenes. We use an atomistic electrodynamics model where each carbon atom is described by a polarizable object to extend the quantum mechanical calculations to larger fullerenes. The parameters of this model are optimized to describe accurately the static and complex polarizabilities of the fullerenes bymore » fitting against accurate ab initio calculations. This model shows that C{sub 6} ∝ N{sup 2.8}, which is supportive of the classical-metallic spherical-shell approximation. Additionally, we show that the anomalous dependence of the polarizability on N is attributed to the electric charge term, while the dipole–dipole term scales almost linearly with the number of carbon atoms.« less

Rigorous ILT optimization for advanced patterning and design-process co-optimization

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Selinidis, Kosta; Kuechler, Bernd; Cai, Howard; Braam, Kyle; Hoppe, Wolfgang; Domnenko, Vitaly; Poonawala, Amyn; Xiao, Guangming

2018-03-01

Despite the large difficulties involved in extending 193i multiple patterning and the slow ramp of EUV lithography to full manufacturing readiness, the pace of development for new technology node variations has been accelerating. Multiple new variations of new and existing technology nodes have been introduced for a range of device applications; each variation with at least a few new process integration methods, layout constructs and/or design rules. This had led to a strong increase in the demand for predictive technology tools which can be used to quickly guide important patterning and design co-optimization decisions. In this paper, we introduce a novel hybrid predictive patterning method combining two patterning technologies which have each individually been widely used for process tuning, mask correction and process-design cooptimization. These technologies are rigorous lithography simulation and inverse lithography technology (ILT). Rigorous lithography simulation has been extensively used for process development/tuning, lithography tool user setup, photoresist hot-spot detection, photoresist-etch interaction analysis, lithography-TCAD interactions/sensitivities, source optimization and basic lithography design rule exploration. ILT has been extensively used in a range of lithographic areas including logic hot-spot fixing, memory layout correction, dense memory cell optimization, assist feature (AF) optimization, source optimization, complex patterning design rules and design-technology co-optimization (DTCO). The combined optimization capability of these two technologies will therefore have a wide range of useful applications. We investigate the benefits of the new functionality for a few of these advanced applications including correction for photoresist top loss and resist scumming hotspots.

Astronomie für Alle. Einführung in die Himmelsbeobachtung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Neckel, Thorsten; Neumann, Martin; Staude, Jakob

2002-12-01

Contents: Abenteuer Astronomie - Aufbruch zu fremden Welten. Orientierung am Himmel. Das Teleskop - Dein Blick ins All. Der Erdmond. Wir beobachten unseren Mond. Planeten - Unsere Nachbarn im All. Himmelsleuchten in dunkler Nacht - Das Zodiakallicht. Vagabunden im Sonnensystem. Meteore und Feuerkugeln. Meteorite - Faszinierende Materie aus dem Weltall. Kometen - Eisige Zeugen der Urzeit. Der hellste Stern an unserem Himmel. Auf der Sonne ist 'was los! Kosmische Schattenspiele - Sonnen- und Mondfinsternisse. Ferne Sonnen. Die Tiefen des Kosmos - Sternhaufen, Gasnebel und Galaxien. Astrophotographie mit stehender Kamera. Astrophotographie mit nachgeführter Kamera. Der Kosmos im Computer - Software für Hobbyastronomen. Signale aus dem Kosmos - Radioastronomie für Einsteiger.

[Leben im Eismeer - Tauchuntersuchungen zur Biologie arktischer Meerespflanzen und Meerestiere

PubMed

Lippert; Karsten; Wiencke

2000-01-01

Die Maske wird nochmals auf Dichtigkeit überprüft, der Knoten der Sicherungsleine mit zwei halben Schlägen fixiert, dann rutscht die Taucherin von der Eiskante in das kalte Wasser. Eine halbe Stunde vergeht, bevor ihr Kopf wieder aus dem Eisloch auftaucht und sie ein großes Sammelnetz nach oben reicht, gefüllt mit verschiedenen Arten von Makroalgen. Obwohl noch große Flächen des Kongsfjordes im arktischen Spitzbergen zugefroren sind und das Festland von einer dicken Schneedecke bedeckt ist, hat unter Wasser in den Algenwäldern bereits der Sommer und damit die Saison der Meeresbiologen begonnen.

Segmentierung von Aortenaneurysmen in CTA-Bildern mit dem statistischen Verfahren der Active Appearance Models

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Greiner, Katharina; Egger, Jan; Großkopf, Stefan; Kaftan, Jens N.; Dörner, Ralf; Freisleben, Bernd

In diesem Beitrag werden Active Appearance Models (AAMs) zur Segmentierung der äußeren Kontur von Aortenaneurysmen eingesetzt. Diese Aufgabe ist wegen des geringen Kontrastes zum umliegenden Gewebe und des Aufbaus der teils thrombotisierten oder kalzifizierten Gefäßwände im Bereich eines Aneurysmas so komplex, dass sie aufgrund der Vielgestalt der Kontur in CT-Angiographie-Bildern die Verwendung eines statistischen Modells für Form und eingeschlossene Textur rechtfertigt. Für die Evaluation des Verfahrens wurden verschiedene statistische Modelle aus Schichten von neun CTA-Datensätzen trainiert und die Segmentierung anhand von Leave-One-Out-Tests überprüft.

Blutpräparate und therapeutische Anwendung (Hämotherapie)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burkhart, Jürgen; Leimbach, Rainer; Nagl, Detlev; Weinauer, Franz

Die Geschichte der Blutübertragung lässt sich bis in das Altertum verfolgen - wenn auch hier das Blut nicht in die Blutgefäße eingebracht, sondern als Trank verabreicht wurde. Im alten Rom stürmten die Zuschauer in die Kampfarena, um das Blut verletzter Gladiatoren zu trinken, in dem Gedanken, deren Stärke würde in sie überfließen. So wurden auch Greise mit dem Blut von Jünglingen behandelt. Der Glaube, mit dem Blut würden Eigenschaften des Spenders übertragen, muss wohl auch bei dem Versuch mitgewirkt haben, Verbrecher durch Übertragung von Schafsblut "lammfromm“ zu machen. Zu Beginn der Mensch-zu-Mensch-Übertragung wurde Blut mittels eines Röhrchens von Blutgefäß zu Blutgefäß transfundiert. Diese im Mittelalter neu erprobte Form basierte auf der Entdeckung des Blutkreislaufes durch William Harvey (1578-1657). Es überwog allerdings noch die Blutübertragung vom Tier auf den Menschen, die nicht selten mit dem Tod beider Beteiligter endete. In der aufklärerischen Phase der französischen Revolution wurde diese Art der Blutübertragung deshalb verboten.

Der Begriff mathematischer Schönheit in einer empirisch informierten Ästhetik der Mathematik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Müller-Hill, Eva; Spies, Susanne

Dieses Zitat des britischen Mathematikers G. H. Hardy bringt pointiert die unter praktizierenden Mathematikern, aber auch unter Philosophen der Mathematik weithin akzeptierte Ansicht zum Ausdruck, dass mathematische Schönheit eine nicht zu vernachlässigende Rolle in der mathematischen Forschungspraxis spielt und sowohl interessante ästhetiktheoretische, epistemische als auch ontologische Aspekte aufweist. Danach beeinflusst also das Verständnis dessen, was mathematische Schönheit ist, auch das Verständnis dessen, was Mathematik ist: "Was sind die Träger mathematischer Schönheit?" ist die Frage nach der Art der Gegenstände, für deren Schönheit Mathematiker sich begeistern und nach der sie streben. "Was sind die Kriterien für mathematische Schönheit?" ist die Frage nach den Kategorien, unter denen Mathematiker ihre Arbeit bewerten. Egal, ob sich das Phänomen mathematischer Schönheit als Ausnahmemerkmal oder als ständiger Begleiter mathematischen Tuns erweist - ein adäquates allgemeines Mathematikverständnis sollte dieses Phänomen berücksichtigen und bestenfalls auch erklären können.

Effects of van der Waals density functional corrections on trends in furfural adsorption and hydrogenation on close-packed transition metal surfaces

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Bin; Cheng, Lei; Curtiss, Larry; Greeley, Jeffrey

2014-04-01

The hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol on Pd(111), Cu(111) and Pt(111) is studied with both standard Density Functional Theory (DFT)-GGA functionals and with van der Waals-corrected density functionals. VdW-DF functionals, including optPBE, optB88, optB86b, and Grimme's method, are used to optimize the adsorption configurations of furfural, furfuryl alcohol, and related intermediates resulting from hydrogenation of furfural, and the results are compared to corresponding values determined with GGA functionals, including PW91 and PBE. On Pd(111) and Pt(111), the adsorption geometries of the intermediates are not noticeably different between the two classes of functionals, while on Cu(111), modest changes are seen in both the perpendicular distance and the orientation of the aromatic ring with respect to the planar surface. In general, the binding energies increase substantially in magnitude as a result of van der Waals contributions on all metals. In contrast, however, dispersion effects on the kinetics of hydrogenation are relatively small. It is found that activation barriers are not significantly affected by the inclusion of dispersion effects, and a Brønsted-Evans-Polanyi relationship developed solely from PW91 calculations on Pd(111) is capable of describing corresponding results on Cu(111) and Pt(111), even when the dispersion effects are included. Finally, the reaction energies and barriers derived from the dispersion-corrected and pure GGA calculations are used to plot simple potential energy profiles for furfural hydrogenation to furfuryl alcohol on the three considered metals, and an approximately constant downshift of the energetics due to the dispersion corrections is observed.

Compact two-electron wave function for bond dissociation and Van der Waals interactions: a natural amplitude assessment.

PubMed

Giesbertz, Klaas J H; van Leeuwen, Robert

2014-05-14

Electron correlations in molecules can be divided in short range dynamical correlations, long range Van der Waals type interactions, and near degeneracy static correlations. In this work, we analyze for a one-dimensional model of a two-electron system how these three types of correlations can be incorporated in a simple wave function of restricted functional form consisting of an orbital product multiplied by a single correlation function f (r12) depending on the interelectronic distance r12. Since the three types of correlations mentioned lead to different signatures in terms of the natural orbital (NO) amplitudes in two-electron systems, we make an analysis of the wave function in terms of the NO amplitudes for a model system of a diatomic molecule. In our numerical implementation, we fully optimize the orbitals and the correlation function on a spatial grid without restrictions on their functional form. Due to this particular form of the wave function, we can prove that none of the amplitudes vanishes and moreover that it displays a distinct sign pattern and a series of avoided crossings as a function of the bond distance in agreement with the exact solution. This shows that the wave function ansatz correctly incorporates the long range Van der Waals interactions. We further show that the approximate wave function gives an excellent binding curve and is able to describe static correlations. We show that in order to do this the correlation function f (r12) needs to diverge for large r12 at large internuclear distances while for shorter bond distances it increases as a function of r12 to a maximum value after which it decays exponentially. We further give a physical interpretation of this behavior.

Resonance oscillations of nonreciprocal long-range van der Waals forces between atoms in electromagnetic fields

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sherkunov, Yury

2018-03-01

We study theoretically the van der Waals interaction between two atoms out of equilibrium with an isotropic electromagnetic field. We demonstrate that at large interatomic separations, the van der Waals forces are resonant, spatially oscillating, and nonreciprocal due to resonance absorption and emission of virtual photons. We suggest that the van der Waals forces can be controlled and manipulated by tuning the spectrum of artificially created random light.

Implication of Two-Coupled Differential Van der Pol Duffing Oscillator in Weak Signal Detection

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Peng, Hang-hang; Xu, Xue-mei; Yang, Bing-chu; Yin, Lin-zi

2016-04-01

The principle of the Van der Pol Duffing oscillator for state transition and for determining critical value is described, which has been studied to indicate that the application of the Van der Pol Duffing oscillator in weak signal detection is feasible. On the basis of this principle, an improved two-coupled differential Van der Pol Duffing oscillator is proposed which can identify signals under any frequency and ameliorate signal-to-noise ratio (SNR). The analytical methods of the proposed model and the construction of the proposed oscillator are introduced in detail. Numerical experiments on the properties of the proposed oscillator compared with those of the Van der Pol Duffing oscillator are carried out. Our numerical simulations have confirmed the analytical treatment. The results demonstrate that this novel oscillator has better detection performance than the Van der Pol Duffing oscillator.

Molecular Determinants for Antibody Binding on Group 1 House Dust Mite Allergens

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Chruszcz, Maksymilian; Pomés, Anna; Glesner, Jill

2012-07-11

House dust mites produce potent allergens, Der p 1 and Der f 1, that cause allergic sensitization and asthma. Der p 1 and Der f 1 are cysteine proteases that elicit IgE responses in 80% of mite-allergic subjects and have proinflammatory properties. Their antigenic structure is unknown. Here, we present crystal structures of natural Der p 1 and Der f 1 in complex with a monoclonal antibody, 4C1, which binds to a unique cross-reactive epitope on both allergens associated with IgE recognition. The 4C1 epitope is formed by almost identical amino acid sequences and contact residues. Mutations of the contactmore » residues abrogate mAb 4C1 binding and reduce IgE antibody binding. These surface-exposed residues are molecular targets that can be exploited for development of recombinant allergen vaccines.« less

Scaling laws for van der Waals interactions in nanostructured materials.

PubMed

Gobre, Vivekanand V; Tkatchenko, Alexandre

2013-01-01

Van der Waals interactions have a fundamental role in biology, physics and chemistry, in particular in the self-assembly and the ensuing function of nanostructured materials. Here we utilize an efficient microscopic method to demonstrate that van der Waals interactions in nanomaterials act at distances greater than typically assumed, and can be characterized by different scaling laws depending on the dimensionality and size of the system. Specifically, we study the behaviour of van der Waals interactions in single-layer and multilayer graphene, fullerenes of varying size, single-wall carbon nanotubes and graphene nanoribbons. As a function of nanostructure size, the van der Waals coefficients follow unusual trends for all of the considered systems, and deviate significantly from the conventionally employed pairwise-additive picture. We propose that the peculiar van der Waals interactions in nanostructured materials could be exploited to control their self-assembly.

Spritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bürkle, Erwin; Ammer, Daniel; Würtele, Martin

Kunststoffe zu spritzgießen ist eine der fortschrittlichsten Verarbeitungstechnologien. Durch Spritzgießen, ein Verfahren der Urformtechnik werden Formteile in der Regel mit komplexer Geometrie vollautomatisch hergestellt. Ausgehend vom Verfahrensablauf werden Thermoplaste, Duroplaste oder Kautschuk in einer Spritzgießmaschine aus dem Feststoffzustand heraus aufgeschmolzen, in einen formgebenden Hohlraum (Werkzeug) eingespritzt, dort verdichtet, abgekühlt oder zur Reaktion gebracht und dann als Formteil aus dem Werkzeug ausgeworfen. Etwa 60 % aller Kunststoffverarbeitungsmaschinen sind Spritzgießmaschinen (Abb. 26.1). Auf ihnen werden Formteile mit sehr niedrigen Massen im mg-Bereich bis hin zu großen Massen in zwei - z. T. sogar auch dreistelligen kg-Bereich hergestellt. Der Prozess des Spritzgießens nutzt in idealer Weise das besondere physikalische Verhalten der Kunststoffe. In einem verhältnismäßig einfachen Prozess werden durch Erwärmen des Kunststoffes und der nachfolgenden Formgebung im Schmelzezustand mit abschließender Abkühlung in einem formgebenden Werkzeug direkt gebrauchsfertige Formteile hergestellt [1, 31].

Unified interatomic potential and energy barrier distributions for amorphous oxides.

PubMed

Trinastic, J P; Hamdan, R; Wu, Y; Zhang, L; Cheng, Hai-Ping

2013-10-21

Amorphous tantala, titania, and hafnia are important oxides for biomedical implants, optics, and gate insulators. Understanding the effects of oxide doping is crucial to optimize performance in these applications. However, no molecular dynamics potentials have been created to date that combine these and other oxides that would allow computational analyses of doping-dependent structural and mechanical properties. We report a novel set of computationally efficient, two-body potentials modeling van der Waals and covalent interactions that reproduce the structural and elastic properties of both pure and doped amorphous oxides. In addition, we demonstrate that the potential accurately produces energy barrier distributions for pure and doped samples. The distributions can be directly compared to experiment and used to calculate physical quantities such as internal friction to understand how doping affects material properties. Future analyses using these potentials will be of great value to determine optimal doping concentrations and material combinations for myriad material science applications.

Kundenfokus: Startpunkt für die digitale Transformation bei Stadtwerken

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fett, Perry; Küller, Philipp

Big Data, Internet der Dinge, Mobile Computing und soziale Medien - die modernen Informationstechnologien durchdringen den Alltag der meisten Menschen und lösen hierdurch eine digitale Transformation aus. Im Unternehmenskontext manifestiert sich die Digitalisierung durch eine neue Qualität der wissensbasierten Entscheidungsunterstützung und der Automatisierung bzw. Autonomisierung der Geschäftsprozesse. Für Stadtwerke gilt es nun, die Chancen der Digitalisierung zu ihren Gunsten zu nutzen. Ein Startpunkt könnte hierbei sein, wie Stadtwerke zukünftig mit ihren Kunden interagieren. Ausgelöst durch die Liberalisierung der Märkte rückt der Kunde heute stärker in den Mittelpunkt - die Energiewirtschaft steht nun vor der Herausforderung, dem Wettbewerb einen Schritt voraus zu sein und dem Kunden ein absolut positives Kundenerlebnis (Customer Experience) sowohl als Maßnahme zur Kundenbindung als auch zum Kundenaufbau zu bieten. Das vorliegende Kapitel zeigt hierfür die Erfolgskriterien für die gelungene Etablierung des Kundenfokus im eigenen Unternehmen auf. Mit dem Customer-Focus-Cycle-Modell von Fujitsu, angelehnt an den Deming-Kreislauf, wird ein allgemeingültiger Ansatz für ein mögliches Vorgehen beim Aufbau des Kundenfokus vorgestellt. Die sechs Phasen werden dabei anhand praktischer Beispiele erläutert und geben zudem Hinweise zu Methoden und Tools. Aus dem vorgestellten "Werkzeugkasten" wird ferner die Customer-Journey-Methode im Detail erläutert. Weiter soll das präsentierte Reifegradmodell Unternehmen dabei unterstützen, den eigenen Status quo festzustellen und die persönlichen Ziele auf dem Weg zur kundenzentrierten Organisation festzulegen.

Analyse der pharmazeutischen Versorgungssituation von Patienten mit Psoriasis-Arthritis auf Basis von Routinedaten der Gesetzlichen Krankenversicherung.

PubMed

Sondermann, Wiebke; Ventzke, Julia; Matusiewicz, David; Körber, Andreas

2018-03-01

Die Psoriasis-Arthritis (PsA) gehört zu den chronisch entzündlichen Gelenkerkrankungen. Trotz zahlreicher versorgungswissenschaftlicher Studien in Deutschland liegen zur pharmazeutischen Versorgungssituation von PsA-Patienten bisher kaum aktuelle Ergebnisse vor. Mit Hilfe einer systematischen Literaturrecherche sowie anhand von Routinedaten der Allgemeinen Ortskrankenkasse (AOK) Rheinland/Hamburg wird ein aktueller Überblick über die pharmazeutische Versorgung von PsA-Patienten in Deutschland gegeben. Selektiert wurden Versicherte aus dem ambulanten und stationären Bereich, die im 1. und 2. Quartal des Jahres 2014 die gesicherte Abrechnungsdiagnose Psoriasis-Arthritis L40.5+ aufwiesen. Anschließend wurden auf Basis dieser "vorab definierten" Kohorte die Arzneimitteldaten für 5 Jahre (01.01.2010-31.12.2014) abgerufen. Es konnten insgesamt n  =  3205 Versicherte (45 % männlich, 55 % weiblich) der AOK Rheinland/Hamburg mit einer gesicherten PsA-Diagnose selektiert werden. Das Durchschnittsalter betrug 58,9 Jahre. 53,7 % der PsA-Patienten wurden mit systemischen PsA-relevanten Arzneimitteln versorgt. Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) wurden am häufigsten verordnet, gefolgt von systemischen Glucocorticoiden. Von den selektierten PsA-Patienten, die eine Systemtherapie erhielten, wurden 72,1 % mittels einer Disease-modifying-antirheumatic-Drug (DMARD)-Monotherapie behandelt, gefolgt von der Kombinationstherapie aus DMARDs und Biologika (20,9 %). Die pharmakologische Therapie der PsA muss eine Gewährleistung zwischen adäquater Versorgung der PsA mit Verhinderung der Krankheitsprogression und ökonomischer Verantwortung darstellen. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Isotrope und homogene Materie - Kosmen; On Dynamics and Thermodynamics of Isotropic Matter-Universes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Treder, H.-J.

Die Dynamik und Thermodynamik großer kosmischer Systeme ist fast unabhängig von den besonderen Theorien über die Gravitation. Nur die Feinstruktur der Kosmologie und Kosmonogie reflektiert die speziellen Hypothesen. Diese Neutralität gegenüber den konkreten Gravodynamiken ist die Konsequenz der fundamentalen Eigenschaften der Gravitation: Der Prinzipien der Äquivalenz von Trägheit und Schwere. The dynamics and thermodynamics of great cosmical systems are nearly independent of the theory of gravitation and only the fine-structure of cosmogony and cosmology reflects the special hypotheses.The neutrality against the concret gravodynamics is a consequence of the fundamental properties of gravitation: the principlies of equivalence of gravity and inertia.

Epidermal electronics.

PubMed

Kim, Dae-Hyeong; Lu, Nanshu; Ma, Rui; Kim, Yun-Soung; Kim, Rak-Hwan; Wang, Shuodao; Wu, Jian; Won, Sang Min; Tao, Hu; Islam, Ahmad; Yu, Ki Jun; Kim, Tae-il; Chowdhury, Raeed; Ying, Ming; Xu, Lizhi; Li, Ming; Chung, Hyun-Joong; Keum, Hohyun; McCormick, Martin; Liu, Ping; Zhang, Yong-Wei; Omenetto, Fiorenzo G; Huang, Yonggang; Coleman, Todd; Rogers, John A

2011-08-12

We report classes of electronic systems that achieve thicknesses, effective elastic moduli, bending stiffnesses, and areal mass densities matched to the epidermis. Unlike traditional wafer-based technologies, laminating such devices onto the skin leads to conformal contact and adequate adhesion based on van der Waals interactions alone, in a manner that is mechanically invisible to the user. We describe systems incorporating electrophysiological, temperature, and strain sensors, as well as transistors, light-emitting diodes, photodetectors, radio frequency inductors, capacitors, oscillators, and rectifying diodes. Solar cells and wireless coils provide options for power supply. We used this type of technology to measure electrical activity produced by the heart, brain, and skeletal muscles and show that the resulting data contain sufficient information for an unusual type of computer game controller.

Epidermal Electronics

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kim, Dae-Hyeong; Lu, Nanshu; Ma, Rui; Kim, Yun-Soung; Kim, Rak-Hwan; Wang, Shuodao; Wu, Jian; Won, Sang Min; Tao, Hu; Islam, Ahmad; Yu, Ki Jun; Kim, Tae-il; Chowdhury, Raeed; Ying, Ming; Xu, Lizhi; Li, Ming; Chung, Hyun-Joong; Keum, Hohyun; McCormick, Martin; Liu, Ping; Zhang, Yong-Wei; Omenetto, Fiorenzo G.; Huang, Yonggang; Coleman, Todd; Rogers, John A.

2011-08-01

We report classes of electronic systems that achieve thicknesses, effective elastic moduli, bending stiffnesses, and areal mass densities matched to the epidermis. Unlike traditional wafer-based technologies, laminating such devices onto the skin leads to conformal contact and adequate adhesion based on van der Waals interactions alone, in a manner that is mechanically invisible to the user. We describe systems incorporating electrophysiological, temperature, and strain sensors, as well as transistors, light-emitting diodes, photodetectors, radio frequency inductors, capacitors, oscillators, and rectifying diodes. Solar cells and wireless coils provide options for power supply. We used this type of technology to measure electrical activity produced by the heart, brain, and skeletal muscles and show that the resulting data contain sufficient information for an unusual type of computer game controller.

Critical determinants of combined sprint and endurance performance: an integrative analysis from muscle fiber to the human body.

PubMed

van der Zwaard, Stephan; van der Laarse, Willem J; Weide, Guido; Bloemers, Frank W; Hofmijster, Mathijs J; Levels, Koen; Noordhof, Dionne A; de Koning, Jos J; de Ruiter, Cornelis J; Jaspers, Richard T

2018-04-01

Optimizing physical performance is a major goal in current physiology. However, basic understanding of combining high sprint and endurance performance is currently lacking. This study identifies critical determinants of combined sprint and endurance performance using multiple regression analyses of physiologic determinants at different biologic levels. Cyclists, including 6 international sprint, 8 team pursuit, and 14 road cyclists, completed a Wingate test and 15-km time trial to obtain sprint and endurance performance results, respectively. Performance was normalized to lean body mass 2/3 to eliminate the influence of body size. Performance determinants were obtained from whole-body oxygen consumption, blood sampling, knee-extensor maximal force, muscle oxygenation, whole-muscle morphology, and muscle fiber histochemistry of musculus vastus lateralis. Normalized sprint performance was explained by percentage of fast-type fibers and muscle volume ( R 2 = 0.65; P < 0.001) and normalized endurance performance by performance oxygen consumption ( V̇o 2 ), mean corpuscular hemoglobin concentration, and muscle oxygenation ( R 2 = 0.92; P < 0.001). Combined sprint and endurance performance was explained by gross efficiency, performance V̇o 2 , and likely by muscle volume and fascicle length ( P = 0.056; P = 0.059). High performance V̇o 2 related to a high oxidative capacity, high capillarization × myoglobin, and small physiologic cross-sectional area ( R 2 = 0.67; P < 0.001). Results suggest that fascicle length and capillarization are important targets for training to optimize sprint and endurance performance simultaneously.-Van der Zwaard, S., van der Laarse, W. J., Weide, G., Bloemers, F. W., Hofmijster, M. J., Levels, K., Noordhof, D. A., de Koning, J. J., de Ruiter, C. J., Jaspers, R. T. Critical determinants of combined sprint and endurance performance: an integrative analysis from muscle fiber to the human body.

Host-guest complex of N-(2-chloroethyl), N-nitroso, N‧, N‧ -dicyclohexylsulfamid with β-cyclodextrin: Fluorescence, QTAIM analysis and structure-chemical reactivity

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bensouilah, Nadjia; Fisli, Hassina; Bensouilah, Hamza; Zaater, Sihem; Abdaoui, Mohamed; Boutemeur-Kheddis, Baya

2017-10-01

In this work, the inclusion complex of DCY/CENS: N-(2-chloroethyl), N-nitroso, N‧, N‧-dicyclohexylsulfamid and β-cyclodextrin (β-CD) is investigated using the fluorescence spectroscopy, PM3, ONIOM2 and DFT methods. The experimental part reveals that DCY/CENS forms a 1:1 stoichiometric ratio inclusion complex with β-CD. The constant of stability is evaluated using the Benesi-Hildebrand equation. The results of the theoretical optimization showed that the lipophilic fraction of molecule (cyclohexyl group) is inside of β-CD. Accordingly, the Nitroso-Chloroethyl moiety is situated outside the cavity of the macromolecule host. The favorable structure of the optimized complex indicates the existence of weak intermolecular hydrogen bonds and the most important van der Waals (vdW) interactions which are studied on the basis of Natural Bonding Orbital (NBO) analysis. The NBO is employed to compute the electronic donor-acceptor exchanges between drug and β-CD. Furthermore, a detailed topological charge density analysis based on the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), has been accomplished on the most favorable complex using B3LYP/6-31G(d) method. The presence of stabilizing intermolecular hydrogen bonds and van der Waals interactions in the most favorable complex is predicted. Also, the energies of these interactions are estimated with Espinosa's formula. The findings of this investigation reveal that the correlation between the structural parameters and the electronic density is good. Finally, and based on DFT calculations, the reactivity of the interesting molecule in free state was studied and compared with that in the complexed state using chemical potential, global hardness, global softness, electronegativity, electrophilicity and local reactivity descriptors.

North Korea’s Juche Ideology and the German Re-Unification Experience

DTIC Science & Technology

2008-06-01

repräsentativen Befragung in Ost- und Westdeutschland 2006,” Selbständige Abteilung für Medizimische Psychologie und Medizinische Soziologie der Universität...207 Ibid. “Auf anderen Ebenen – denen der Wirtschaft und der Psychologie – führte die rasche Übernahme des westdeutschen Systems zu Zerstörungen... Psychologie und Medizinische Soziologie der Universität Leipzig. (May/June 2006). http://medpsy.uniklinikum- leipzig.de/pdf/deutsche_befindlichkeiten_2006

Mikrospritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebert, Karl-Herbert; Ammer, Daniel; Hoffstetter, Marc; Wintermantel, Erich

Bei der Betrachtung von aktuellen Produktentwicklungen lässt sich durch alle Branchen hinweg ein deutlicher Trend zur Miniaturisierung und Funktionsintegration auf kleinstem Raum erkennen. Der Einsatz technischer Kunststoffe, die überwiegend im Thermoplast-Spritzgießverfahren verarbeitet werden, leistet dabei einen wichtigen Beitrag um diese Produktentwicklungen in marktfähige Artikel umsetzen zu können. Hierbei sind im Vergleich zum Standardspritzgießen einige Besonderheiten hinsichtlich des Formenbaus, der Anlagen- sowie Prozesstechnik und der Qualitätssicherung zu beachten.

The Influence of Field Marshal Colmar Von Der Goltz on Ottoman Military Effectiveness in Mesopotamia: December 1915 to April 1916

DTIC Science & Technology

2012-02-23

SUBTITLE The Influence of Field Marshal Colmar Von Der Goltz on Ottoman Military Effectiveness in Mesopotamia: December 1915 to April 1916 5a...SUPPLEMENTARY NOTES N/A 14. ABSTRACT This paper discusses the contributions made by Field Marshal Colmar von der Goltz on the development of Ottoman...Kut. 15. SUBJECT TERMS Colmar von der Goltz ; Military advisor; Mesopotamian Campaign; Ottoman; Ottoman military effectiveness; British; Kut; World

Grundlagen des Tissue Engineering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mayer, Jörg; Blum, Janaki; Wintermantel, Erich

Die Organtransplantation stellt eine verbreitete Therapie dar, um bei krankheitsoder unfallbedingter Schädigung eines Organs die Gesamtheit seiner Funktionen wieder herzustellen, indem es durch ein Spenderorgan ersetzt wird. Organtransplantationen werden für die Leber, die Niere, die Lunge, das Herz oder bei schweren grossflächigen Verbrennungen der Haut vorgenommen. Der grosse apparative, personelle und logistische Aufwand und die Risiken der Transplantationschirurgie (Abstossungsreaktionen) sowie die mangelnde Verfügbarkeit von immunologisch kompatiblen Spenderorganen führen jedoch dazu, dass der Bedarf an Organtransplantaten nur zu einem sehr geringen Teil gedeckt werden kann. Sind Spenderorgane nicht verfügbar, können in einzelnen Fällen lebenswichtige Teilfunktionen, wie beispielsweise die Filtrationsfunktion der Niere durch die Blutreinigung mittels Dialyse ersetzt oder, bei mangelnder Funktion der Bauchspeicheldrüse (Diabetes), durch die Verabreichung von Insulin ein normaler Zustand des Gesamtorganismus auch über Jahre hinweg erhalten werden. Bei der notwendigen lebenslangen Anwendung apparativer oder medikamentöser Therapie können für den Patienten jedoch häufig schwerwiegende, möglicherweise lebensverkürzende Nebenwirkungen entstehen. Daher werden in der Forschung Alternativen gesucht, um die Funktionen des ausgefallenen Organs durch die Implantation von Zellen oder in vitro gezüchteten Geweben möglichst umfassend wieder herzustellen. Dies erfordert biologisch aktive Implantate, welche die für den Stoffwechsel des Organs wichtigen Zellen enthalten und einen organtypischen Stoffwechsel entfalten.

Update zum klinischen Einsatz von Inhibitoren mutierter Phosphokinasen beim Melanom.

PubMed

Cosgarea, Ioana; Ritter, Cathrin; Becker, Jürgen C; Schadendorf, Dirk; Ugurel, Selma

2017-09-01

Die Behandlungsstrategie beim metastasierten Melanom hat sich mit der Identifizierung therapeutisch angreifbarer molekularer Zielstrukturen innerhalb zellulärer Signalwege radikal geändert. Durch die Zulassung von Substanzen, die gezielt an den zentralen Schaltmolekülen, den Phosphokinasen, angreifen, können diese Signalwege selektiv abgeschaltet werden. Dies ist insbesondere bei denjenigen Tumoren von Interesse, deren Signalwege durch aktivierende Mutationen der für die Schaltmoleküle kodierenden Gene konstitutiv aktiviert sind. Aktuell ist diese therapeutische Strategie insbesondere für Patienten bedeutsam, deren Melanome eine Mutation im BRAF-Gen aufweisen. Diese Patienten können durch eine Kombinationstherapie aus Inhibitoren der Phosphokinasen BRAF und MEK langfristig mit sehr guter Krankheitskontrolle behandelt werden. Unter dieser Kombinationstherapie wird aktuell ein progressionsfreies Überleben von über zehn Monaten und ein Gesamtüberleben von mehr als zwei Jahren bei guter Lebensqualität erzielt. Da unter längerfristiger Therapie mit Kinaseinhibitoren jedoch bei einem Großteil der Patienten eine Resistenzbildung auftritt, sind aktuelle klinische Therapiestudien auf die Suche nach geeigneten Kombinationspartnern unter Blockierung anderer Signalwege oder unter Aktivierung der T-Zell-vermittelten Immunantwort ausgerichtet. Der vorliegende Übersichtsartikel stellt sowohl die aktuell verfügbaren als auch die in der klinischen Testung befindlichen zukünftigen Optionen der zielgerichteten Therapie des Melanoms dar. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Cardiodoron® bei Patienten mit Schlafstörungen - Ergebnisse einer prospektiven Beobachtungsstudie].

PubMed

Rother, Claudia; Schnelle, Martin

Hintergrund: Schlafstörungen gehören zu den häufigsten gesundheitlichen Problemen der heutigen Zeit. Stress und die dadurch bedingte innere Anspannung sowie eine unrhythmische Lebensführung z.B. durch Schichtarbeit sind bekannte auslösende Faktoren. Weniger bekannt ist, dass auch funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden zu Störungen des Schlafs führen können und dass deren Behandlung zu einer Verbesserung der Schlafqualität beiträgt. Ganzheitlich betrachtet geht es daher um die Wiederherstellung einer gesunden Rhythmik, insbesondere des Herz-/Atem- sowie des Schlaf-Wach-Rhythmus, die Cardiodoron®, eine Heilpflanzenkomposition aus Primula veris, Hyoscyamus niger und Onopordum acanthium, unterstützt. Patienten und Methoden: Mittels einer prospektiven, multizentrischen Beobachtungsstudie sollte ermittelt werden, wie sich funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden und/oder Schlafstörungen unter der Behandlung mit Cardiodoron® (Dilution) über 3-6 Monate entwickeln. Im Zeitraum von September 2009 bis März 2012 dokumentierten 92 Ärzte 501 Patienten, von denen 380 über Schlafstörungen klagten und deren Daten in dieser Publikation näher betrachtet werden. Nach einer Aufnahmeuntersuchung erfolgte nach 90 Tagen eine Abschlussuntersuchung und bei Fortführung der Therapie nach nochmals 90 Tagen eine Follow-up-Untersuchung. Neben 30 ärztlicherseits bewerteten Symptomen beurteilten die Patienten ihr Befinden mittels Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) nach Buysse und der Beschwerden-Liste nach von Zerssen (B-L und B-L'). Ergebnisse: Unter der Cardiodoron®-Therapie gingen bei guter Verträglichkeit sowohl die Ausprägung der Schlafstörungen (um 65% von 2,0 auf 0,7 Punkte) als auch die erfassten 30 Symptome (um 59% von 24,3 auf 9,9 Punkte) deutlich zurück (p < 0,01). Weiterhin reduzierten sich der PSQI und der Gesamtwert der Beschwerden-Liste signifikant (p < 0,0001) um 60% bzw. 56% (von 12,2 auf 4,8 bzw. von 25,6 auf 11,4 Punkte). Schlussfolgerungen: Bei Patienten mit Schlafstörungen (mit oder ohne funktionelle Herz-Kreislauf-Beschwerden) kann die Ausprägung der Beschwerden mit Cardiodoron® deutlich gesenkt werden. Cardiodoron® ist gut verträglich. © 2016 S. Karger GmbH, Freiburg.

Indoor factors associated with concentrations of house dust mite allergen, Der p 1, in a random sample of houses in Norwich, UK.

PubMed

Luczynska, C; Sterne, J; Bond, J; Azima, H; Burney, P

1998-10-01

Studies of house dust mite allergen concentrations suggest large variations both within and between homes. It is likely that different household characteristics influence allergen levels in different locations within the house. To investigate household characteristics associated with higher concentrations of house dust mite allergen in a random sample of houses. Information on indoor environment was obtained from 158 adults aged 20-44. Dust samples were collected from their living room floor, bedroom floor and mattress. Concentrations of Der p 1, the major allergen from the house dust mite Dermatophagoides pteronyssinus, were measured by monoclonal antibody immunoassay. Associations between mite allergen concentrations and household characteristics were examined using censored-normal regression models. Factors that were related to Der p 1 (P

Is sperm FISH analysis still useful for Robertsonian translocations? Meiotic analysis for 23 patients and review of the literature.

PubMed

Lamotte, Anna; Martinez, Guillaume; Devillard, Françoise; Hograindleur, Jean-Pascal; Satre, Véronique; Coutton, Charles; Harbuz, Radu; Amblard, Florence; Lespinasse, James; Benchaib, Mehdi; Bessonnat, Julien; Brouillet, Sophie; Hennebicq, Sylviane

2018-01-01

Robertsonian translocations (RobT) are common structural chromosome rearrangements where carriers display a majority of chromosomally balanced spermatozoa from alternate segregation mode. According to some monotony observed in the rates of balanced segregation, is sperm FISH analysis obsolete for RobT carriers? Retrospective cohort research study on 23 patients analyzed in our center from 2003 to 2017 and compared to the data of 187 patients in literature from 1983 to 2017.Robertsonian translocation carriers were divided in six groups according to the chromosomes involved in the translocation: 9 patients from our center and 107 from literature carrying 45,XY,der(13;14) karyotype, 3 and 35 patients respectively with 45,XY,der(14;21), 5 and 11 patients respectively with 45,XY,der(13;15), 4 and 7 patients respectively with 45,XY,der(14;15), 1 and 4 patients respectively with 45,XY,der(13;22),and 1 and 10 patients respectively with 45,XY,der(14;22). Alternate segregation mode is predominant in our group of Robertsonian translocation carriers with 73.45% ±8.05 of balanced spermatozoa (min 50.92%; max 89.99%). These results are compliant with the data from literature for all translocations types ( p  > 0.05) and are consistent among the different types of Robertsonian translocations ( p  > 0.05) except for der(13;15) that exhibit lower balanced spermatozoa rates ( p  < 0.05 versus der(13;14), der(14;21), (13;21) and der(15;22)). Normozoospermic patients also display a significantly ( p  < 0.01) higher rate of balanced sperm cells than patients with abnormal seminograms whatever the defect implied. According to the discrepancies observed between der(13;15) and all the other Rob T carriers, the differences observed among patients presenting normal and abnormal sperm parameters and the input in genetical counselling, sperm FISH does not seem obsolete for these patients. Moreover, it seems important to collect more data for rare RobT.

Effekt einer ad libitum verzehrten fettreduzierten Kost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten auf den Blutdruck bei Borderline-Hypertonikern

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Möseneder, Jutta M.

2002-01-01

In der randomisierten, multizentrischen DASH-Studie (Dietary Approaches to Stop Hy-pertension), die unter kontrollierten Bedingungen stattfand, führte eine fettreduzierte Mischkost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten, bei Borderline-Hypertonikern zu einer signifikanten Blutdrucksenkung. Während der Studienphase wurden Körpermasse, Natrium-Aufnahme sowie Alkoholzufuhr aufgrund der bekannten Einflussnahme auf den Blutdruck konstant gehalten. In der eigenen Pilot-Studie sollte untersucht werden, ob das Ergebnis der DASH-Studie (i) mit deutschen Hypertonikern und (ii) unter habituellen Ernährungs- und Lebensbedingungen mit regelmäßig durchgeführter Ernährungsberatung und ad libitum Verzehr anstelle des streng kontrollierten Studienansatzes bestätigt werden kann. Eine Konstanz der Körpermasse, der Natrium-Urinausscheidung (unter diesem Studienansatz valider als die Aufnahme) und des Alkoholkonsums wurde vorausgesetzt. Die Studienpopulation setzte sich aus 53 übergewichtigen Probanden mit einer nicht medikamentös therapierten Borderline-Hypertonie und ohne Stoffwechselerkrankungen zusammen. Die Studienteilnehmer wurden randomisiert entweder der Idealgruppe mit einer fettarmen Kost reich an Milchprodukten, Obst und Gemüse (ähnlich der DASH-Idealgruppe) oder der Kontrollgruppe mit habitueller Ernährungsweise zugeteilt. Über einen Zeitraum von fünf Wochen wurde den Probanden etwa 50% ihres täglichen Lebensmittelbedarfes entsprechend ihrer Gruppenzugehörigkeit kostenfrei zur Verfügung gestellt. Gelegenheitsblutdruckmessungen und 24h-Blutdruckmessungen, Ernährungs- und Aktivitätsprotokolle, Blut- und Urinproben sowie anthropometrische Messungen wurden vor, während und fünf Wochen nach der Interventionsphase durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass in der Idealgruppe keine signifikante Blutdrucksenkung beobachtet werden konnte. Dies lässt sich durch die Tatsache erklären, dass die Lebens-mittel- und Nährstoffaufnahme der deutschen Kontrollgruppe eher der amerikanischen Idealgruppe entsprach. In der Pilot-Studie waren die Unterschiede in der Nährstoffzufuhr zwischen den beiden Gruppen viel geringer als in der DASH-Studie; für eine blutdrucksenkende Ernährungsumstellung bestand somit nur ein geringer Spielraum. Eine weitere Erklärung besteht in der unterschiedlichen Zusammensetzung der Studienpopulation. Bei DASH wurden vorwiegend farbige Probanden (40% höhere Hypertonieprävalenz) untersucht. Die Studienergebnisse lassen also den Schluss zu, dass Ernährungs- und Lebensstilgewohnheiten sowie der genetische Hintergrund der entsprechenden Bevölkerungsgruppe bei der Formulierung von nährstoff- oder lebensmittelbezogenen Empfehlungen zur Senkung des Bluthochdruckes Berücksichtigung finden müssen. The Dietary Approaches to Stop Hypertension trial (DASH), a randomized well-controlled feeding study conducted at 4 medical centers, demonstrated that a low-fat diet, rich in fruits, vegetables and dairy products is able to lower blood pressure of borderline-hypertensive people significantly. Body weight, sodium intake and alcohol consumption were kept constant during the whole study period, due to the known influence on hypertension. Aim of our study project was to investigate whether the results of the DASH study can be confirmed by (i) using a German hypertensive population and (ii) replacing the well-controlled feeding design by allowing ad libitum intake according to dietary ad-vice. The participants were asked to keep their body weight, sodium urine excretion (un-der this study design more valid than sodium intake) and their alcohol consumption con-stant. Our pilot study population consisted of 53 mainly overweight participants with borderline hypertension and without medication or any metabolic disorders. They were randomly assigned to either an ideal diet low in fat and rich in dairy products, fruits and vegetables (similar to the DASH I-group) or a habitual diet as control (C-group). During five weeks the subjects were provided 50 % of their daily intake for free according to their dietary pattern. Single and 24h-blood pressure measurements, dietary weighed and physical activity records, blood and urine samples and anthropometric measurements were collected before, during and five weeks after the intervention period. The study results indicated that no significantly reduction of blood pressure could be observed for both methods in the I-group of our trial. This is due to the fact that the baseline intake of foods and nutrients of the German subjects was nearly corresponding to the intake targeted for the DASH I-group. Therefore, it was impossible to increase the intake of these nutrients in our I-group by the same percentage as in the DASH study. Another explanation may be the different consistency of the study population. About 60% of the DASH study population were African Americans with a known higher prevalence of hy-pertension (about 40%) than Caucasians. The conclusion is that even convincing results of a controlled trial cannot be simply transferred into dietary advice for the general public. For addressing food-based dietary guidelines to reduce the risk of hypertension it is necessary to consider the genetic background as well as the dietary and the lifestyle situation of the target population carefully.

The direct-to-indirect band gap crossover in two-dimensional van der Waals Indium Selenide crystals

PubMed Central

Mudd, G. W.; Molas, M. R.; Chen, X.; Zólyomi, V.; Nogajewski, K.; Kudrynskyi, Z. R.; Kovalyuk, Z. D.; Yusa, G.; Makarovsky, O.; Eaves, L.; Potemski, M.; Fal’ko, V. I.; Patanè, A.

2016-01-01

The electronic band structure of van der Waals (vdW) layered crystals has properties that depend on the composition, thickness and stacking of the component layers. Here we use density functional theory and high field magneto-optics to investigate the metal chalcogenide InSe, a recent addition to the family of vdW layered crystals, which transforms from a direct to an indirect band gap semiconductor as the number of layers is reduced. We investigate this direct-to-indirect bandgap crossover, demonstrate a highly tuneable optical response from the near infrared to the visible spectrum with decreasing layer thickness down to 2 layers, and report quantum dot-like optical emissions distributed over a wide range of energy. Our analysis also indicates that electron and exciton effective masses are weakly dependent on the layer thickness and are significantly smaller than in other vdW crystals. These properties are unprecedented within the large family of vdW crystals and demonstrate the potential of InSe for electronic and photonic technologies. PMID:28008964

The direct-to-indirect band gap crossover in two-dimensional van der Waals Indium Selenide crystals.

PubMed

Mudd, G W; Molas, M R; Chen, X; Zólyomi, V; Nogajewski, K; Kudrynskyi, Z R; Kovalyuk, Z D; Yusa, G; Makarovsky, O; Eaves, L; Potemski, M; Fal'ko, V I; Patanè, A

2016-12-23

The electronic band structure of van der Waals (vdW) layered crystals has properties that depend on the composition, thickness and stacking of the component layers. Here we use density functional theory and high field magneto-optics to investigate the metal chalcogenide InSe, a recent addition to the family of vdW layered crystals, which transforms from a direct to an indirect band gap semiconductor as the number of layers is reduced. We investigate this direct-to-indirect bandgap crossover, demonstrate a highly tuneable optical response from the near infrared to the visible spectrum with decreasing layer thickness down to 2 layers, and report quantum dot-like optical emissions distributed over a wide range of energy. Our analysis also indicates that electron and exciton effective masses are weakly dependent on the layer thickness and are significantly smaller than in other vdW crystals. These properties are unprecedented within the large family of vdW crystals and demonstrate the potential of InSe for electronic and photonic technologies.

Important Factors for Early Market Microgrids: Demand Response and Plug-in Electric Vehicle Charging

NASA Astrophysics Data System (ADS)

White, David Masaki

Microgrids are evolving concepts that are growing in interest due to their potential reliability, economic and environmental benefits. As with any new concept, there are many unresolved issues with regards to planning and operation. In particular, demand response (DR) and plug-in electric vehicle (PEV) charging are viewed as two key components of the future grid and both will likely be active technologies in the microgrid market. However, a better understanding of the economics associated with DR, the impact DR can have on the sizing of distributed energy resource (DER) systems and how to accommodate and price PEV charging is necessary to advance microgrid technologies. This work characterizes building based DR for a model microgrid, calculates the DER systems for a model microgrid under DR through a minimization of total cost, and determines pricing methods for a PEV charging station integrated with an individual building on the model microgrid. It is shown that DR systems which consist only of HVAC fan reductions provide potential economic benefits to the microgrid through participation in utility DR programs. Additionally, peak shaving DR reduces the size of power generators, however increasing DR capacity does not necessarily lead to further reductions in size. As it currently stands for a microgrid that is an early adopter of PEV charging, current installation costs of PEV charging equipment lead to a system that is not competitive with established commercial charging networks or to gasoline prices for plug-in hybrid electric vehicles (PHEV).

Windkraftanlagen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Surek, Dominik

Windturbinenanlagen nutzen die kinetische Energie des Windes bei Geschwindigkeiten von c=4 m/s bis 25 m/s in Nabenhöhe des Windrades zur Stromerzeugung. Die oben genannten Windgeschwindigkeiten liegen im Grenzschichtbereich der ebenen Strömung (Abb. 67.1), die bei Höhen von h=100 m bis 1000 m liegen und in Großstädten mit Skylines bis 2000 m. Die größten Windturbinentürme erreichen gegenwärtig Nabenhöhen von h=160 m und Windraddurchmesser von d=130 m, d. h. mit Flügellängen von L=65 m. Die Windturbinen werden vorrangig mit 3 Schaufeln ausgeführt. Windturbinen mit einer und zwei Schaufeln waren Versuchsgeräte. Die Drehzahl von Windturbinen für Leistungen von P_{T}=2 MW betragen n=12 bis 20 min{}^{-1}. Das Windrad entzieht dem Wind mit der Anströmgeschwindigkeit c 1 nach Betz die Geschwindigkeitsdifferenz c2=(2/3) c1. Der Rest der Windgeschwindigkeit wird für die Abströmung des Windes im Leebereich c3=c1/3 benötigt. Durch den Entzug der Geschwindigkeit im Laufrad bläht sich der Abströmdurchmesser auf d3> d1 auf, der bei der Installation von Windturbinen zu beachten ist (Abb. 67.2) [Gasch und Twele(2013)]. Um die Windturbinen bei starkem Wind von c {}1> 25 m/s zu schützen, werden die Laufschaufeln durch Pitch- oder Stall-Anlagen aus dem Wind gedreht, so dass die Strömung an den Schaufeln abreißt und das Windrad in die Ruhestellung gelangt. Bei der Windgeschwindigkeit c1=25 m/s bis 34 m/s wird der Windrotor abgeschaltet. Die zulässige Maximalgeschwindigkeit liegt aus Festigkeitsgründen etwa bei . Die aktive Blattverdrehung (Pitchregelung) stellt eine Blattwinkelregelung dar, wobei die Profilnase in die Anströmung gedreht wird. Sie benötigen für die Drehzahlreduzierung keine mechanische Bremse.

Bioindikation im Grundwasser funktioniert - Erwiderung zum Kommentar von T. Scheytt zum Beitrag "Grundwasserfauna als Indikator für komplexe hydrogeologische Verhältnisse am westlichen Kaiserstuhl" von Gutjahr, S., Bork, J. & Hahn, H.J. in Grundwasser 18 (3), 173-184 (2013)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hahn, Hans Jürgen; Gutjahr, Simon

2014-09-01

In seinem Kommentar schließt Traugott Scheytt die faunistische Bioindikation über die Nutzung von Grundwassermessstellen aus methodischen Gründen aus. Er postuliert auch, dass die faunistische Indikation hydrogeologischer Zusammenhänge wegen der eingeschränkten Ausbreitungsfähigkeit der Tiere in Porengrundwasserleitern nicht möglich sei und stellt grundsätzlich die Befunde unserer Untersuchungen am Kaiserstuhl in Frage. Dabei überträgt Herr Scheytt seine Erfahrungen aus der unbelebten Hydrogeologie direkt auf den Lebensraum Grundwasser. Seine Argumentation berücksichtigt dabei weder die Prinzipien der Ökologie noch den aktuellen Stand der grundwasserökologischen Forschung. Wir gehen davon aus, dass für die Untersuchungen am Kaiserstuhl sowohl unsere Arbeitshypothese wie auch die angewandten Methoden und die Interpretation der Ergebnisse der Fragestellung angemessen sind und internationalem, wissenschaftlichem Standard entsprechen. Aus den oben benannten Gründen bleiben wir dabei: Biondikation im Grundwasser funktioniert und sie bietet hervorragende Möglichkeiten, gerade auch für die Hydrogeologie.

Untersuchung der Störwirkung von LTE auf SRD Anwendungen bei 868 MHz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Welpot, M.; Wunderlich, S.; Gaspard, I.

2014-11-01

Moderne Hausautomatisierungssysteme, Alarmanlagen oder auch Funk-Zugangssysteme in Haus und Automobil setzen auf frei nutzbare Frequenzen in ISM/SRD-Bändern. Die rasante Zunahme an privaten und kommerziell genutzten Applikationen im SRD-Band bei 868 MHz und der Ausbau der LTE-Mobilfunknetze im Frequenzbereich unterhalb von 1 GHz ("Digital Dividend") wirft zunehmend die Frage nach der Funkverträglichkeit dieser Systeme untereinander auf. Während die SRD-Funkmodule auf eine geringe Sendeleistung von ~ +14 dBm beschränkt sind (Ralf and Thomas, 2009), beträgt die maximale LTE-Sendeleistung im Uplink nach (ETSI-Norm, 2011) +23 dBm. Zusammen mit der Einführung von LTE im Frequenzbereich unterhalb 1 GHz als DSL-Ersatz vor allem in ländlichen Gebieten, ergibt sich damit als mögliches Störszenario, dass durch die Aussendung des LTE-Endgerätes im Bereich von ca. 850 MHz die SRD-Funkverbindungen bei 868 MHz insbesondere dann gestört werden, wenn die Antennen beider Funksysteme räumlich nahe zueinander angeordnet sind und folglich nur eine geringe zusätzliche Entkopplung der Systeme bieten. In der vorliegenden Arbeit wird das LTE-Störpotential auf SRD-Empfänger praxisnah untersucht.

Tissue Engineering in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bücheler, Markus; Bootz, Friedrich

Tissue Engineering ist eine Schlüsseltechnologie für den Gewebeersatz der Zukunft. Am Beispiel der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie werden klinisch etablierte Gewebeersatzmethoden und aktuelle Entwicklungen des Tissue Engineering gegenübergestellt. Die Besonderheiten der zu ersetzenden Gewebe im Kopf- und Halsbereich erfordert vielfältige Ersatzverfahren. Im klinischen Alltag werden heute vor allem autogene Transplantate und Implantate für den Gewebeersatz verwendet [1]. In vitro hergestellte Gewebe werden abgesehen von Einzelanwendungen zur Zeit noch nicht am Patienten eingesetzt.

Himmelsfotografie MIT Schmidt-Teleskopen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Siegfried; Pfau, Werner

Auf dem Höhepunkt der Verbreitung und astronomischen Anwendung von Schmidt-Teleskopen legen S. Marx und W. Pfau einen reich illustrierten Bildband zu diesem Fernrohrtyp vor. Der thematische Bogen reicht von der Teleskoptechnik und ihrer Geschichte über das Leben von Berhard Schmidt bis zu den schönsten, hier in hervorragender Qualität wiedergegebenen Himmelsaufnahmen und ihrer wissenschaftlichen Interpretation. Praktische Hinweise zu eigener fotografischer Tätigkeit und ein Glossar machen das Buch nützlich für jeden Liebhaber der Himmelskunde.

Einführung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wellenreuther, Günter; Zastrow, Dieter

Reale Aufgaben der Automatisierungstechnik sind im Allgemeinen sehr komplex. Als umfassender Ausdruck für Steuerungs-, Regelungs- und Visualisierungs-Vorgänge hat sich der Begriff der Automatisierung durchgesetzt. Er beinhaltet, dass Automatisierungsgeräte selbsttätig Programme befolgen und dabei Entscheidungen auf Grund vorgegebener Führungsgrößen und rückgeführter Prozessgrößen aus der Anlage sowie erforderlicher Daten aus internen Speichern des Systems treffen, um daraus notwendige Ausgangsgrößen für den Betriebsprozess zu bilden.

Anbindung des SISIS-SunRise-Bibliothekssystems an das zentrale Identitätsmanagement

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebner, Ralf; Pretz, Edwin

Wir berichten über Konzepte und Implementierungen zur Datenprovisionierung aus den Personenverwaltungssystemen der Technischen Universität München (TUM) über das zentrale Metadirectory am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in das SISIS-SunRise-Bibliothekssystem der Universitätsbibliothek der TUM (TUB). Es werden drei Implementierungsvarianten diskutiert, angefangen von der Generierung und Übertragung einfacher CSV-Dateien über ein OpenLDAP-basiertes Konzept als Backend für die SISIS-Datenbank bis zur endgültigen Implementierung mit dem OCLC IDM Connector.

Die Grundlagen der Fernsehtechnik: Systemtheorie und Technik der Bildübertragung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mahler, Gerhard

Umfassende Einführung in die Grundlagen der Bewegtbild-Übertragung von den Anfängen bis zum heutigen Stand des digitalen Fernsehens mit einer aus der Praxis entstandenen systemtheoretischen Analyse. Die kompakte und anschaulich bebilderte Darstellung mit elementaren mathematischen Beschreibungen macht es dem Leser leicht, sich in die Bildübertragungstechnik einzuarbeiten. Thematische Einheiten erweitern den Wissensstoff - u.a. zu den Themen visuelle Wahrnehmung, mehrdimensionale Signaldarstellung, Farbmetrik, Digitalisierung, Elektronenoptik - und zeigen deren Anwendung auf die elektronische Bildübertragung.

Construction of a Der p2-transgenic plant for the alleviation of airway inflammation

PubMed Central

Lee, CC; Ho, H; Lee, KT; Jeng, ST; Chiang, BL

2011-01-01

In clinical therapy, the amount of antigen administered to achieve oral tolerance for allergic diseases is large, and the cost is a major consideration. In this study, we used tobacco plants to develop a large-scale protein production system for allergen-specific immunotherapy, and we investigated the mechanisms of oral tolerance induced by a transgenic plant-derived antigen. We used plants (tobacco leaves) transgenic for the Dermatophagoides pteronyssinus 2 (Der p2) antigen to produce Der p2. Mice received total protein extract from Der p2 orally once per day over 6 days (days 0–2 and days 6–8). Mice were also sensitized and challenged with yeast-derived recombinant Der p2 (rDer p2), after which the mice were examined for airway hyper-responsiveness and airway inflammation. After sensitization and challenge with rDer p2, mice that were fed with total protein extracted from transgenic plants showed decreases in serum Der p2-specific IgE and IgG1 titers, decreased IL-5 and eotaxin levels in bronchial alveolar lavage fluid, and eosinophil infiltration in the airway. In addition, hyper-responsiveness was also decreased in mice that were fed with total protein extracted from transgenic plants, and CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells were significantly increased in mediastinal and mesenteric lymph nodes. Furthermore, splenocytes isolated from transgenic plant protein-fed mice exhibited decreased proliferation and increased IL-10 secretion after stimulation with rDer p2. The data here suggest that allergen-expressing transgenic plants could be used for therapeutic purposes for allergic diseases. PMID:21602845

Direct regulatory immune activity of lactic acid bacteria on Der p 1-pulsed dendritic cells from allergic patients.

PubMed

Pochard, Pierre; Hammad, Hamida; Ratajczak, Céline; Charbonnier-Hatzfeld, Anne-Sophie; Just, Nicolas; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2005-07-01

Lactic acid bacteria (LAB) are suggested to play a regulatory role in the development of allergic reactions. However, their potential effects on dendritic cells (DCs) directing the immune polarization remain unclear. The immunologic effect of Lactobacillus plantarum NCIMB 8826 (LAB1) on monocyte-derived dendritic cells (MD-DCs) from patients allergic to house dust mite was evaluated. MD-DCs were stimulated for 24 hours with the related allergen Der p 1 in the presence or absence of LAB1. Cell-surface markers were assessed by means of FACS analysis, and the key polarizing cytokines IL-12 and IL-10 were quantified. The subsequent regulatory effect of pulsed MD-DCs on naive or memory T cells was evaluated by determining the T-cell cytokine profile. LAB1 induced the maturation of MD-DCs, even if pulsed with Der p 1. Interestingly, after incubation with LAB1 and Der p 1, MD-DCs produced higher amounts of IL-12 than Der p 1-pulsed DCs. Indeed, the T H 2 cytokine (IL-4 and IL-5) production observed when naive or memory autologous T cells were cocultured with Der p 1-pulsed MD-DCs was highly reduced in the presence of LAB1. Finally, in contrast to naive or memory T cells exposed once to Der p 1-pulsed DCs, T cells stimulated by MD-DCs pulsed with Der p 1 and LAB1 failed to produce T H 2 cytokines in response to a new stimulation with Der p 1-pulsed DCs. Thus in the presence of LAB1, MD-DCs from allergic patients tend to reorientate the T-cell response toward a beneficial T H 1 profile.

Prognostischer Wert der Fläche und Dichte von Lymphgefäßen bei kutanem Plattenepithelkarzinom.

PubMed

Krediet, Jorien Tannette; Kanitakis, Jean; Bob, Adrienne; Schmitter, Julia; Carine Krediet, Annelot; Röwert, Joachim; Stockfleth, Eggert; Painsi, Clemens; Hügel, Rainer; Terhorst, Dorothea; Lange-Asschenfeldt, Bernhard

2016-11-01

Kutane Plattenepithelkarzinome (SCC) sind bekannt für ihre Fähigkeit, über Lymphgefäße zu metastasieren. In neueren Studien wird das Ausmaß der Lymphangiogenese als möglicher prognostischer Faktor bei einigen Hauttumoren genannt. Ziel dieser Studie war die Quantifizierung der Lymphangiogenese bei SCC entweder durch computergestützte Bildanalyse oder mithilfe der Zählmethode nach Chalkley. Gefäßparameter wurden im Hinblick auf ihre Vorhersagekraft für die Bildung von Tumormetastasen beurteilt und verglichen. In dieser Fallkontrollstudie wurden die klinischen und histologischen Daten von jeweils 15 SCC-Patienten mit bzw. ohne Metastasen retrospektiv analysiert. In den SCC-Proben wurde der für das Lymphendothel spezifische Marker D2-40 und der pan-vaskuläre Marker CD31 immunhistochemisch angefärbt und durch computergestützte morphometrische Bildanalyse in Hotspots sowie mithilfe der digitalisierten Zählmethode nach Chalkley analysiert. Die Dichte von Lymphgefäßen, die relative Lymphgefäßfläche und die mit der Chalkley-Methode ermittelte Zahl an Lymphgefäßen (Chalkley-Count) waren bei metastasierten SCC signifikant erhöht. Die Tumordicke war bei metastasierten SCC signifikant höher und besaß die höchste Vorhersagekraft für eine Metastasierung. Die Tumordicke war ein signifikanter Prädiktor für Lymphangiogeneseparameter. Die Lymphangiogenese ist bei metastasierten SCC erhöht, doch ihr Ausmaß wird von der Tumordicke beeinflusst. Die Tumordicke bildet weiterhin den zuverlässigsten prädiktiven Faktor für die Metastasierung. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

The minor house dust mite allergen Der p 13 is a fatty acid-binding protein and an activator of a TLR2-mediated innate immune response.

PubMed

Satitsuksanoa, P; Kennedy, M; Gilis, D; Le Mignon, M; Suratannon, N; Soh, W T; Wongpiyabovorn, J; Chatchatee, P; Vangveravong, M; Rerkpattanapipat, T; Sangasapaviliya, A; Piboonpocanun, S; Nony, E; Ruxrungtham, K; Jacquet, A

2016-10-01

The house dust mite (HDM) allergen Der p 13 could be a lipid-binding protein able to activate key innate signaling pathways in the initiation of the allergic response. We investigated the IgE reactivity of recombinant Der p 13 (rDer p 13), its lipid-binding activities, and its capacity to stimulate airway epithelium cells. Purified rDer p 13 was characterized by mass spectrometry, circular dichroism, fluorescence-based lipid-binding assays, and in silico structural prediction. IgE-binding activity and allergenic potential of Der p 13 were examined by ELISA, basophil degranulation assays, and in vitro airway epithelial cell activation assays. Protein modeling and biophysical analysis indicated that Der p 13 adopts a β-barrel structure with a predominately apolar pocket representing a potential binding site for hydrophobic ligands. Fluorescent lipid-binding assays confirmed that the protein is highly selective for ligands and that it binds a fatty acid with a dissociation constant typical of lipid transporter proteins. The low IgE-binding frequency (7%, n = 224) in Thai HDM-allergic patients as well as the limited propensity to activate basophil degranulation classifies Der p 13 as a minor HDM allergen. Nevertheless, the protein with its presumptively associated lipid(s) triggered the production of IL-8 and GM-CSF in respiratory epithelial cells through a TLR2-, MyD88-, NF-kB-, and MAPK-dependent signaling pathway. Although a minor allergen, Der p 13 may, through its lipid-binding capacity, play a role in the initiation of the HDM-allergic response through TLR2 activation. © 2016 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.

Der p 1 suppresses indoleamine 2, 3-dioxygenase in dendritic cells from house dust mite-sensitive patients with asthma.

PubMed

Maneechotesuwan, Kittipong; Wamanuttajinda, Valla; Kasetsinsombat, Kanda; Huabprasert, Sukit; Yaikwawong, Metha; Barnes, Peter J; Wongkajornsilp, Adisak

2009-01-01

Indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO), a tryptophan-degrading enzyme in dendritic cells (DCs), mediates an immunosuppressive effect on activated T lymphocytes. However, little is known about the effect of Der p 1 on IDO in human DCs. The aim was to investigate the effect of Der p 1 on the expression and activity of IDO in monocyte-derived DCs from house dust mite (HDM)-sensitive patients with asthma. Using real-time RT-PCR and HPLC, the expression and activity of IDO were assessed in TNF-alpha-induced mature DCs from HDM-sensitive and nonatopic patients with asthma in response to Der p 1 exposure ex vivo. We also monitored the alteration of IDO activity in Der p 1-pulsed DCs after the coincubation with autologous T cells. With a reliance on its protease activity, Der p 1 suppressed functional IDO in DCs from HDM-sensitive patients with asthma but enhanced IDO activity in DCs from nonatopic patients with asthma. This suppression was maintained by the reciprocally induced IL-4 from the coculturing autologous HDM-sensitive T cells. Conversely, the upregulation of IDO activity in Der p 1-pulsed DCs was maintained by IFN-gamma released from autologous nonatopic T cells and the regulatory T-cell subset. Der p 1 pulsation to sensitive DCs failed to raise regulatory T cells but raised progenitor fractions from cloned HDM-sensitive CD4(+) cells through direct contact and soluble mediators. House dust mite-sensitive DCs exposed to Der p 1 downregulated IDO activity and tipped the T(H)1/T(H)2 cytokine balance toward IL-4, resulting in sustainable IDO suppression.

Exploring How Technology Growth Limits Impact Optimal Carbon dioxide Mitigation Pathways

EPA Science Inventory

Energy system optimization models prescribe the optimal mix of technologies and fuels for meeting energy demands over a time horizon, subject to energy supplies, demands, and other constraints. When optimizing, these models will, to the extent allowed, favor the least cost combin...

Entwicklung von umwelt- und naturschutzgerechten Verfahren der landwirtschaftlichen Landnutzung für das Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer-Aurich, Andreas

1999-11-01

Mit der vorliegenden Arbeit werden exemplarisch Chancen und Grenzen der Integration von Umwelt- und Naturschutz in Verfahren der ackerbaulichen Landnutzung aufgezeigt. Die Umsetzung von Zielen des Umwelt- und Naturschutzes in Verfahren der Landnutzung ist mit verschiedenen Schwierigkeiten verbunden. Diese liegen zum einen in der Konkretisierung der Ziele, um diese umsetzen zu können, zum anderen in vielfach unzulänglichem Wissen über den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Landnutzung und insbesondere den biotischen Naturschutzzielen. Zunächst wird die Problematik der Zielfestlegung und Konkretisierung erörtert. Das Umweltqualitätszielkonzept von Fürst et al. (1992) stellt einen Versuch dar, Ziele des Umwelt- und Naturschutzes zu konkretisieren. Dieses Konzept haben Heidt et al. (1997) auf einen Landschaftsausschnitt von ca. 6000 ha im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin im Nordosten Brandenburgs angewendet. Eine Auswahl der von Heidt et al. (1997) formulierten Umweltqualitätsziele bildet die Basis dieser Arbeit. Für die ausgewählten Umweltqualitätsziele wurden wesentliche Einflussfaktoren der Landnutzung identifiziert und ein Bewertungssystem entwickelt, mit dem die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Anbauverfahren auf diese Umweltqualitätsziele abgebildet werden können. Die praktizierte Landnutzung von 20 Betrieben im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde von 1994 bis 1997 hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele analysiert. Die Analyse ergab ein sehr differenziertes Bild, das zum Teil Unterschiede in der Auswirkung auf die Umweltqualitätsziele für den Anbau einzelner Kulturen oder für bestimmte Betriebstypen zeigte. Es zeigte sich aber auch, dass es bei der Gestaltung des Anbaus einzelner Kulturarten große Unterschiede gab, die für Umweltqualitätsziele Bedeutung haben. Neben der Analyse der Landnutzung im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde ein System entwickelt, mit dem die modellhafte Abbildung von Verfahren der Landnutzung möglich ist. Die Modellverfahren wurden in eine umfangreiche Datenbank eingebunden. Sie wurden mit Hilfe eines Fuzzy- Regelsystems hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele bewertet. Die systematisch bewerteten Verfahren wurden in ein Betriebsmodell integriert, womit eine weitergehende Analyse der Zielbeziehungen und die Berechnung von Szenarien mit unterschiedlichen Rahmenbedingungen ermöglicht wurde. Die Analyse der Beziehung verschiedener Ziele zueinander (Zieldivergenz, Zielkonvergenz) zeigte, dass sich mit der Verfolgung vieler Umweltqualitätsziele auch positive Effekte für andere Umweltqualitätsziele ergaben. Teilweise konnte allerdings auch eine Zieldivergenz festgestellt werden, die auf mögliche Zielkonflikte hinweist. Bei der Analyse der Szenarienergebnisse zeigte sich, dass die vorgeschlagenen Veränderungen von Rahmenbedingungen vielfach eine Verschlechterung für verschiedene Umweltqualitätsziele mit sich bringen. Eine Ursache dafür liegt darin, dass bei der Definition der Szenarien die Bedeutung der Stilllegungen unterschätzt wurde. The objective of this research was to show the opportunities and limitations associated with integrating of environmental goals into agricultural land use management. For this purpose, the impact of agricultural land uses on six environmental quality goals was analysed for an approximately 16.000 ha study region within the biosphere reserve Schorfheide-Chorin in north-eastern Brandenburg (Germany). The environmental quality goals considered were protection of ground water, preservation of groundwater recharge, protection of the soil against wind and water erosion and preservation of animal species typical of the agricultural landscape, in particular partridge, amphibians and cranes. For each environmental quality goal, an evaluation framework is presented which enables an assessment of the impact of agricultural land uses on the environmental quality goals. The evaluation framework was applied to assess the impact of land uses of twenty farms in the study area from 1994 to 1997. It was demonstrated that the impact of agricultural land uses on the environmental quality of the region is very complex, and - although some crops did significantly impact certain aspects, one factor did not overwhelmingly contribute to the overall environmental quality. The evaluation framework was integrated further into a system of modelled cropping practices for optimisation calculations. For this purpose, a model framework was established based on a MS Access database. In the database, cropping practices for 17 crops are stored. Inputs and yields are adapted to the site-specific yield potential. In addition to the cropping practices, the model framework is comprised of an evaluation module and optimisation module. Hence, the impact of the cropping practices can be assessed for each site. This model framework provides the basis for optimisation calculations to forecast various land uses under different conditions. A step-wise integration of the environmental quality goals into the optimisation algorithm of a model farm allows for showing trade-offs between economic and ecological goals. The results of the trade-offs show that an improvement of ecological goal achievement is possible with little impact on the gross margin, as long as the improvement is less than 30% of the starting situation. If improvements greater than 30% are desired, very high losses of gross margin must be taken into consideration. Another result of the calculations shows that high achievements of environmental quality goals often correlate with the percentage of set-aside land within the total area.

[Experimental study on the Der f 1 mRNA molecules derived from dermatophagoides farinae for specific immunotherapy on murine model of asthma].

PubMed

Jiang, Yu-xin; Yin, Kang; Jin, Wen-jie; Wu, Lu-yi; Li, Chao-pin

2014-08-01

To investigate the effect of Der f 1 mRNA molecules for specific immunotherapy on murine model of asthma. Fifty BALB/c mice were randomly divided into 5 groups: PBS group, Der f 1 sensitization group, Der f 1 specific immunotherapy (SIT) group, beta-actin mRNA SIT group, and Derf 1 mRNA SIT group. On days 0, 7 and 14, mice in PBS group received PBS injection; mice in the other groups were intraperitoneally injected with 10 microg Derf 1. At day 21, the mice in the 4 experimental groups were challenged with a 30-min inhaled dose of Der f 1 (100 microg/ml) for 7 successive days. Two weeks after the final sensitization, the mice in the above five groups were im- munized by intradermal injection with PBS, 1 microg Der f 1, 10 microg Der f 1, 2 microg beta-actin mRNA, and 2 microg Der f 1 mRNA, respectively for 3 times at one-week intervals. Two weeks after the last intradermal injection, all mice were sacrificed and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) was collected. ELISA was performed to detect the levels of IFN-gamma and IL-13 in BALF, the number of eosinophils in the BALF was recorded. Splenocytes were prepared, and cultured with Der f 1 al- lergen (10 Jg/ml) for 72 h. Splenocytes of PBS group was cultured without Derf 1 allergen. The levels of IFN-gamma and IL-13 in splenocyte culture supernatant were measured by ELISA, as well as serum antibody levels of total IgE, allergen- specific IgE (sIgE), sIgG1, and sIgG2a. Lung sections were stained in hematoxylin and eosin, and observed under the microsope. Except for PBS group, mice in the other 4 group showed symptoms of acute asthma attack. Com- pared with Derf 1 sensitization group [(897.56 +/- 105.73) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(219.47 +/- 64.72) pg/ml], the level of IFN-gamma in BALF from Der f 1 mRNA SIT group [(897.56 +/- 105.73) pg/ml] and Derfl SIT group [(864.48 +/- 70.62)pg/ml] significantly increased (P<0.01). However, the level of IL-13 in BALF from Derf 1 mRNA SIT group [(241.64 +/- 31.41) pg/ml] and Derf 1 SIT group [(321.94 +/- 41.07)pg/ml] was significantly lower than that of Der f 1 sensitization group [(520.62 +/- 43.77) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(507.22 +/- 42.26) pg/ml](P<0.01). The number of eosinophils in Der f 1 mRNA SIT group [(1.33 +/- 0.44) x 10(5)/ml] and Der f 1 SIT group [(1.48 +/- 0.39) x 10(5)/ml] was also lower than that of Der f 1 sensitization group [(3.54 +/- 0.52)x10(5)/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(2.98-0.53) x 10(5)/ml] (P<0.01). The levels of IFN-GAMMA and IL-13 in splenocyte culture supernatant showed that IFN-gamma level in Der f 1 mRNA SIT group [(420.91+69.92) pg/ml] and Der f 1 SIT group [(334.92 +/- 43.72) pg/ml] was significantly higher than that of Der f 1 sensitization group[(123.75 +/- 5.48) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group[(128.84 +/- 59.00) pg/ml] (P<0.01). However, IL-13 level of Der f 1 mRNA SIT group [(268.51 +/- 40.42) pg/ml] and Der f 1 SIT group [(285.26 +/- 62.21) pg/ml] was significantly lower than that of Derf 1 sensitization group [(613.89 +/- 51.54) pg/ml] and beta-actin mRNA SIT group [(524.05 +/- 39.12) pg/ml] (P<0.01). Compared with Der f 1 sensitization group [total IgE: (94.34 +/- 11.66) ng/ml, sIgE: (65.67 +/- 9.47) ng/ml, sIgG1: (75.18 +/- 9.52) ng/ml, sIgG2a: (2.81 +/- 1.17) ng/ml] and beta-actin mRNA SIT group[total IgE: (86.48 +/- 10.26) ng/ml, sIgE: (62.36 +/- 8.35) ng/ml, sIgG1: (69.51 +/- 8.98) ng/ml, IgG2a: (1.06 +/- 0.11) ng/ml], the serum antibody levels of total IgE [(33.72 +/- 9.78) ng/ml], sIgE [(22.76 +/- 8.09) ng/ml], sIgG1 [(17.87 +/- 7.59) ng/ml] of Der f 1 mRNA SIT group decreased significantly (P<0.01), whereas the level of IgG% [(7.74 +/- 0.88) ng/ml] increased (P<0.01). Compared with Der f 1 sensitization group, the asthmatic symptoms were relieved after immunization with Der f 1 mRNA for specific immunotherapy, including intact structure of respiratory and alveolar epithelial cells, decreased inflammatory cell infiltration, and similar to those in Der f 1 SIT group. However, the breakage and detachment of bronchial epithelial cells occurred in beta-actin mRNA SIT group. Derf 1 mRNA vaccine can correct Th1 and Th2 imbalance.

Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit.

PubMed

Huang, Bevin; Clark, Genevieve; Navarro-Moratalla, Efrén; Klein, Dahlia R; Cheng, Ran; Seyler, Kyle L; Zhong, Ding; Schmidgall, Emma; McGuire, Michael A; Cobden, David H; Yao, Wang; Xiao, Di; Jarillo-Herrero, Pablo; Xu, Xiaodong

2017-06-07

Since the discovery of graphene, the family of two-dimensional materials has grown, displaying a broad range of electronic properties. Recent additions include semiconductors with spin-valley coupling, Ising superconductors that can be tuned into a quantum metal, possible Mott insulators with tunable charge-density waves, and topological semimetals with edge transport. However, no two-dimensional crystal with intrinsic magnetism has yet been discovered; such a crystal would be useful in many technologies from sensing to data storage. Theoretically, magnetic order is prohibited in the two-dimensional isotropic Heisenberg model at finite temperatures by the Mermin-Wagner theorem. Magnetic anisotropy removes this restriction, however, and enables, for instance, the occurrence of two-dimensional Ising ferromagnetism. Here we use magneto-optical Kerr effect microscopy to demonstrate that monolayer chromium triiodide (CrI 3 ) is an Ising ferromagnet with out-of-plane spin orientation. Its Curie temperature of 45 kelvin is only slightly lower than that of the bulk crystal, 61 kelvin, which is consistent with a weak interlayer coupling. Moreover, our studies suggest a layer-dependent magnetic phase, highlighting thickness-dependent physical properties typical of van der Waals crystals. Remarkably, bilayer CrI 3 displays suppressed magnetization with a metamagnetic effect, whereas in trilayer CrI 3 the interlayer ferromagnetism observed in the bulk crystal is restored. This work creates opportunities for studying magnetism by harnessing the unusual features of atomically thin materials, such as electrical control for realizing magnetoelectronics, and van der Waals engineering to produce interface phenomena.

Data Mining for New Two- and One-Dimensional Weakly Bonded Solids and Lattice-Commensurate Heterostructures.

PubMed

Cheon, Gowoon; Duerloo, Karel-Alexander N; Sendek, Austin D; Porter, Chase; Chen, Yuan; Reed, Evan J

2017-03-08

Layered materials held together by weak interactions including van der Waals forces, such as graphite, have attracted interest for both technological applications and fundamental physics in their layered form and as an isolated single-layer. Only a few dozen single-layer van der Waals solids have been subject to considerable research focus, although there are likely to be many more that could have superior properties. To identify a broad spectrum of layered materials, we present a novel data mining algorithm that determines the dimensionality of weakly bonded subcomponents based on the atomic positions of bulk, three-dimensional crystal structures. By applying this algorithm to the Materials Project database of over 50,000 inorganic crystals, we identify 1173 two-dimensional layered materials and 487 materials that consist of weakly bonded one-dimensional molecular chains. This is an order of magnitude increase in the number of identified materials with most materials not known as two- or one-dimensional materials. Moreover, we discover 98 weakly bonded heterostructures of two-dimensional and one-dimensional subcomponents that are found within bulk materials, opening new possibilities for much-studied assembly of van der Waals heterostructures. Chemical families of materials, band gaps, and point groups for the materials identified in this work are presented. Point group and piezoelectricity in layered materials are also evaluated in single-layer forms. Three hundred and twenty-five of these materials are expected to have piezoelectric monolayers with a variety of forms of the piezoelectric tensor. This work significantly extends the scope of potential low-dimensional weakly bonded solids to be investigated.

Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit

DOE PAGES

Huang, Bevin; Clark, Genevieve; Navarro-Moratalla, Efrén; ...

2017-06-07

Since the celebrated discovery of graphene, the family of two-dimensional (2D) materials has grown to encompass a broad range of electronic properties. Recent additions include spin-valley coupled semiconductors, Ising superconductors that can be tuned into a quantum metal, possible Mott insulators with tunable charge-density waves, and topological semi-metals with edge transport. Despite this progress, there is still no 2D crystal with intrinsic magnetism, which would be useful for many technologies such as sensing, information, and data storage. Theoretically, magnetic order is prohibited in the 2D isotropic Heisenberg model at finite temperatures by the Mermin-Wagner theorem. However, magnetic anisotropy removes thismore » restriction and enables, for instance, the occurrence of 2D Ising ferromagnetism. Here, we use magneto-optical Kerr effect (MOKE) microscopy to demonstrate that monolayer chromium triiodide (CrI 3) is an Ising ferromagnet with out-of-plane spin orientation. Its Curie temperature of 45 K is only slightly lower than the 61 K of the bulk crystal, consistent with a weak interlayer coupling. Moreover, our studies suggest a layer-dependent magnetic phases, showcasing the hallmark thickness dependent physical properties typical of van der Waals crystals. Remarkably, bilayer CrI3 displays suppressed magnetization with a metamagnetic effect, while in trilayer the interlayer ferromagnetism observed in the bulk crystal is restored. Our work creates opportunities for studying magnetism by harnessing the unique features of atomically-thin materials, such as electrical control for realizing magnetoelectronics, and van der Waals engineering for novel interface phenomena.« less

Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Huang, Bevin; Clark, Genevieve; Navarro-Moratalla, Efrén

Since the celebrated discovery of graphene, the family of two-dimensional (2D) materials has grown to encompass a broad range of electronic properties. Recent additions include spin-valley coupled semiconductors, Ising superconductors that can be tuned into a quantum metal, possible Mott insulators with tunable charge-density waves, and topological semi-metals with edge transport. Despite this progress, there is still no 2D crystal with intrinsic magnetism, which would be useful for many technologies such as sensing, information, and data storage. Theoretically, magnetic order is prohibited in the 2D isotropic Heisenberg model at finite temperatures by the Mermin-Wagner theorem. However, magnetic anisotropy removes thismore » restriction and enables, for instance, the occurrence of 2D Ising ferromagnetism. Here, we use magneto-optical Kerr effect (MOKE) microscopy to demonstrate that monolayer chromium triiodide (CrI 3) is an Ising ferromagnet with out-of-plane spin orientation. Its Curie temperature of 45 K is only slightly lower than the 61 K of the bulk crystal, consistent with a weak interlayer coupling. Moreover, our studies suggest a layer-dependent magnetic phases, showcasing the hallmark thickness dependent physical properties typical of van der Waals crystals. Remarkably, bilayer CrI3 displays suppressed magnetization with a metamagnetic effect, while in trilayer the interlayer ferromagnetism observed in the bulk crystal is restored. Our work creates opportunities for studying magnetism by harnessing the unique features of atomically-thin materials, such as electrical control for realizing magnetoelectronics, and van der Waals engineering for novel interface phenomena.« less

Turbulenzübergang in der Rohrströmung: Die Lösung eines alten Rätsels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eckhardt, Bruno; Hof, Björn; Faisst, Holger

2006-09-01

Die Strömung von Flüssigkeiten und Gasen durch eine Röhre kann zwei Zustände annehmen. Einer ist laminar, also gleichmäßig geordnet, einer ist zeitlich-räumlich verwirbelt und turbulent. Mit dem Übergang zur Turbulenz nimmt der Strömungswiderstand drastisch zu. Vor etwa 120 Jahren beschrieb Osborne Reynolds bereits das Verhalten der Rohrströmung sehr genau. Er beobachtete, dass der Turbulenzübergang sehr empfindlich von äußeren Störungen abhängt, was bislang rätselhaft blieb. Dieses Rätsel konnte nun mit einer Kombination aus Computerstudien, Konzepten aus der nichtlinearen Dynamik und speziell entwickelten Experimenten gelöst werden.

Stereoskopische Visualisierung einer Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Granseier, Michael; Grassmé, Heike; Gulbins, Erich; Lipinski, Hans-Gerd

Die Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien ist biologisch immer noch nicht sicher geklärt. Mit Hilfe der Laserscanmikroskopie ist es mittlerweile aber möglich, räumliche Bilddaten von Zellproben zu erstellen, auf denen der Eindringvorgang der Bakterien in das Zellinnere durch verschieden leuchtende Fluoreszenzfarbstoffe visualisiert werden kann. Unter Verwendung bekannter und adaptierter 3D-Rekonstruktionsalgorithmen werden dreidimensionale Visualisierungen von Mikroskopiebildern vorgestellt, mit deren Hilfe die Analyse des Infektionsprozesses erleichtert wird. Dabei hat sich gezeigt, dass mit Oberflächenrekonstruktionsverfahren die Topografie der Zelloberfiäche korrekt dargestellt werden kann, während die Darstellung der Farbstoffverteilungen besser durch ein Texture-Mapping-Verfahren gelingt. Die Rekonstruktionen konnten insbesondere durch den Einsatz von stereoskopischen Visualisierungstechniken detailgenau analysiert werden.

Schreibende Messgeräte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Die schreibenden Messgeräte werden hauptsächlich eingesetzt, um Vorgänge aufzuzeichnen und zu dokumentieren, die sich im Minuten- und Stunden-Bereich abspielen. Sie sind weitgehend durch Oszilloskope oder elektronische Geräte ähnlich einem Oszilloskop ersetzt worden, die entsprechend für Langzeitaufnahmen ausgelegt sind. Der Vorteil dieser Geräte gegenüber den schreibenden Messgeräten ist der, dass die Daten dauerhaft gespeichert sind, einschließlich der notwendigen Kenngrößen wie Zeitmaßstab, Amplitude, Datum, Aufzeichnungsgerät usw., und sich in dieser Form beliebig oft ausdrucken und vor allem direkt weiterverarbeiten lassen. Weiterhin entfallen die Probleme mit der Mechanik, dem Papier und den Schreibstiften. Deshalb folgt hier eine nur kurze Darstellung der Geräte.

Der Organismus der Mathematik - mikro-, makro- und mesoskopisch betrachtet

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Winkler, Reinhard

Meist enden ähnliche Gespräche über Mathematik etwa an diesem Punkt, ohne dass der Nichtmathematiker von der Sinnhaftigkeit mathematischer Forschung, ja mathematischer Tätigkeit generell überzeugt werden konnte. Ich glaube nicht, dass dem Laien Blindheit für die Großartigkeit unserer Wissenschaft vorzuwerfen ist, wenn hier keine befriedigendere Kommunikation zustande kommt. Ich sehe als Ursache eher ein stark verkürztes Bild von der Mathematik, welches auch Fachleute oft zeichnen, weil ihnen eine angemessenere Darstellung ihres Faches zu viel Mühe macht - und das obwohl Mathematik nur betreiben kann, wer geistige Mühen sonst keineswegs scheut. Ich will versuchen, den Ursachen dieses eigentümlichen Phänomens auf den Grund zu gehen.

Dürre, Waldbrände, gravitative Massenbewegungen und andere klimarelevante Naturgefahren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Glade, Thomas; Hoffmann, Peter; Thonicke, Kirsten

Klimarelevante Naturgefahren sind auf vielfältige Faktoren zurückzuführen, deren Zusammenwirken in der Gesamtheit betrachtet werden muss. Die vorbereitenden, auslösenden und kontrollierenden Faktoren werden in unterschiedlichster Weise vom Klimawandel beeinflusst. Die Autoren beschreiben beobachtete Trends und Projektionen zu Dürre, Waldbränden, gravitativen Massenbewegungen (Muren, Fels- und Bergstürze, Hangrutschungen) und Schneelawinen sowie das Zusammenspiel der unterschiedlichen Ursachen. Sie diskutieren darüber hinaus, welche der Veränderungen in der Häufigkeit oder Stärke von Naturgefahren tatsächlich ausschließlich dem Klimawandel zuzuschreiben sein könnten und welche Anteile hierbei der direkte menschliche Einfluss hat und konstatieren, dass eine eindeutige Trennung häufig nicht vollzogen werden kann.

Victor F. Weisskopf (1908 - 2002): Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jacobi, Manfred

2002-11-01

Universal gebildete und interessierte Menschen sind selten geworden in unserer Zeit. Victor F. Weisskopf war einer von ihnen. Sein geistiger Horizont umfasste nicht nur sein eigentliches Fachgebiet, die Physik, wo er sich durch fundamentale Arbeiten in den Bereichen der Quantenfeldtheorie, der Kern- und Elementarteilchenphysik hervortat. Daneben bildeten Kunst und Musik sowie ein außergewöhnliches Engagement in sozialen und politischen Angelegenheiten die Eckpunkte seines Lebens. Der Einsatz für die Verständigung zwischen den Machtblöcken während des Kalten Krieges war für ihn ebenso selbstverständlich wie das Bedürfnis, die neuen Ideen der Physik einem breiten Publikum nahe zu bringen. Die Wissenschaft erschien ihm als das geeignete Mittel, um zum Wohle der Menschheit zu wirken.

[Optimization of Extraction Technology for Sericin from Silkworm Cocoon with Orthogonal Design].

PubMed

Zhao, Chun-ying; Wang, Yan; Li, Yun-feng; Chen, Zhi-hong

2015-05-01

To optimize the appropriate extracting technology for sericin from Silkworm cocoon. Using sericin extraction rates and sericin content as the indices. The single and orthogonal experiments were used to determine the best conditions. The optimal extraction technology for sericin from Silkworm cocoon was as follows: 1: 30 for the ratio of solid to liquid, 3 h reflux for 2 times of extraction and water temperature at 100 degrees C. The extraction rate of sericin from Silkworm cocoon was 27.1%. The optimal extraction technology is stable, feasible, and can provide reference for further pharmacological study on cocoon sericin.

Genetics Home Reference: van der Woude syndrome

MedlinePlus

... What is the prognosis of a genetic condition? Genetic and Rare Diseases Information Center Frequency Van der Woude syndrome is believed to occur in 1 in 35,000 to 1 in 100,000 people, based on data from Europe and Asia. Van der Woude syndrome ...

A New Method for Suppressing Periodic Narrowband Interference Based on the Chaotic van der Pol Oscillator

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lu, Jia; Zhang, Xiaoxing; Xiong, Hao

The chaotic van der Pol oscillator is a powerful tool for detecting defects in electric systems by using online partial discharge (PD) monitoring. This paper focuses on realizing weak PD signal detection in the strong periodic narrowband interference by using high sensitivity to the periodic narrowband interference signals and immunity to white noise and PD signals of chaotic systems. A new approach to removing the periodic narrowband interference by using a van der Pol chaotic oscillator is described by analyzing the motion characteristic of the chaotic oscillator on the basis of the van der Pol equation. Furthermore, the Floquet index for measuring the amplitude of periodic narrowband signals is redefined. The denoising signal processed by the chaotic van der Pol oscillators is further processed by wavelet analysis. Finally, the denoising results verify that the periodic narrowband and white noise interference can be removed efficiently by combining the theory of the chaotic van der Pol oscillator and wavelet analysis.

Van der Waals interaction in uniaxial anisotropic media.

PubMed

Kornilovitch, Pavel E

2013-01-23

Van der Waals interactions between flat surfaces in uniaxial anisotropic media are investigated in the nonretarded limit. The main focus is the effect of nonzero tilt between the optical axis and the surface normal on the strength of the van der Waals attraction. General expressions for the van der Waals free energy are derived using the surface mode method and the transfer-matrix formalism. To facilitate numerical calculations a temperature-dependent three-band parameterization of the dielectric tensor of the liquid crystal 5CB is developed. A solid slab immersed in a liquid crystal experiences a van der Waals torque that aligns the surface normal relative to the optical axis of the medium. The preferred orientation is different for different materials. Two solid slabs in close proximity experience a van der Waals attraction that is strongest for homeotropic alignment of the intervening liquid crystal for all the materials studied. The results have implications for the stability of plate-like colloids in liquid crystal hosts.

Phasenübergänge

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Bisher haben wir nur das thermische Verhalten von Stoffen einheitlicher Konsistenz diskutiert. Eines der auffälligsten Phänomene in der Physik der Wärme ist aber, dass ein Stoff in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen kann: fest, flüssig oder gasförmig, und dass durch Wärmezufuhr und -abfuhr Übergänge zwischen diesen verschiedenen Phasen bewirkt werden. Zunächst werden wir die Phasenübergänge flüssig-gasförmig und fest-gasförmig ausführlich diskutieren. Dann zeigen wir, dass der Phasenübergang fest-flüssig auf ganz ähnliche Weise beschrieben werden kann. Eine zusammenfassende Darstellung der Phasenübergänge ist in der Form von Zustandsdiagrammen möglich. Die Untersuchung solcher Diagramme führt auf das interessante Phänomen des kritischen Punktes. Am Schluss des Kapitels betrachten wir Phasenübergänge in Zweistoffsystemen. Sie weisen einige Eigenschaften auf, die nicht nur merkwürdig und physikalisch interessant, sondern vor allem auch technisch von Bedeutung sind.

Data-driven planning of distributed energy resources amidst socio-technical complexities

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jain, Rishee K.; Qin, Junjie; Rajagopal, Ram

2017-08-01

New distributed energy resources (DER) are rapidly replacing centralized power generation due to their environmental, economic and resiliency benefits. Previous analyses of DER systems have been limited in their ability to account for socio-technical complexities, such as intermittent supply, heterogeneous demand and balance-of-system cost dynamics. Here we develop ReMatch, an interdisciplinary modelling framework, spanning engineering, consumer behaviour and data science, and apply it to 10,000 consumers in California, USA. Our results show that deploying DER would yield nearly a 50% reduction in the levelized cost of electricity (LCOE) over the status quo even after accounting for socio-technical complexities. We abstract a detailed matching of consumers to DER infrastructure from our results and discuss how this matching can facilitate the development of smart and targeted renewable energy policies, programmes and incentives. Our findings point to the large-scale economic and technical feasibility of DER and underscore the pertinent role DER can play in achieving sustainable energy goals.

Van der waals forces on thin liquid films in capillary tubes

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Herdt, G.C.; Swanson, L.W.

1993-10-01

A theory of the van der Waals attraction between a thin liquid films and a capillary tube is presented assuming the presence of a vapor-liquid interface. The model is based on the surface mode analysis method of van Kampen et al. Values for the van der Waals interaction energy per unit area were calculated for liquid films of pentane on a gold substrate assuming a thin liquid film. Results indicate that the effect of capillary curvature on the van der Waals interaction increases as the ratio of the liquid film thickness to the capillary radius is increased. This trend ismore » consistent with predictions based on the Hamaker theory. Deviations from results based on the Hamaker theory are easily explained in terms of retardation of the van der Waals interaction. Because the effect of capillary curvature increases in the regime where retardation effects become important, curvature effects constitute a small correction to the van der Waals forces in a capillary tube.« less

Localised states in organic semiconductors and their detection

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Imperia, Paolo

2002-06-01

New polymers and low molecular compounds, suitable for organic light emitting devices and organic electronic applications, have been synthesised in this years in order to obtain electron transport characteristics compatible with requirements for applications in real plastic devices. However, despite of the technological importance and of the relevant progress in devices manufacture, fundamental physical properties of such class of materials are still not enough studied. In particular extensive presence of distributions of localised states inside the band gap has a deep impact on their electronic properties. Such presence of shallow traps as well as the influence of the sample preparation conditions on deep and shallow localised states have not been, until now, systematically explored. The thermal techniques are powerful tools in order to study localised levels in inorganic and organic materials. Thermally stimulated luminescence (TSL), thermally stimulated currents (TSC) and thermally stimulated depolarisation currents (TSDC) allow to deeply look to shallow and deep trap levels as well as they permit to study, in synergy with dielectric spectroscopy (DES), polarisation and depolarisation effects. We studied, by means of numerical simulations, the first and the second order kinetic equations characterised by negligible and strong re-trapping respectively. We included in the equations Gaussian, exponential and quasi-continuous distributions of localised states. The shapes of the theoretical peaks have been investigated by means of systematic variation of the two main parameters of the equations, i. e. the energy trap depth E and the frequency factor a and of the parameters regulating the distributions, in particular for a Gaussian distribution the distribution width s and the integration limits. The theoretical findings have been applied to experimental glow curves. Thin films of polymers and low molecular compounds. Polyphenylquinoxalines, trisphenylquinoxalines and oxadiazoles, studied because of their technological relevance, show complex thermograms, having several levels of localised states and depolarisation peaks. In particular well ordered films of an amphiphilic substituted 2-(p-nitrophenyl)-5-(p-undecylamidophenyl)-1,3,4-oxadiazole (NADPO) are characterised by rich TSL thermograms. A wide region of shallow traps, localised at Em = 4 meV, has been successfully fit by means of a first order kinetic equation having a Gaussian distribution of localised states. Two further peaks, having a different origin, have been characterised. The peaks at Tm = 221.5 K and Tm = 254.2 have activation energy of Em= 0.63 eV and Em = 0.66 eV, frequency factor s = 2.4x1012 s-1 and s = 1.85x1011 s-1, distribution width s = 0.045 eV and s = 0.088 eV respectively. Increasing the number of thermal cycle, a peak, probably connected with structural defects, appears at Tm = 197.7 K. The numerical analysis of this peak was performed by means of a first order equation containing a Gaussian distribution of traps. The activation energy of the trap level is centred at Em = 0.55 eV. The distribution is perfectly symmetric with a quite small width s = 0.028 eV. The frequency factor is s = 1.15 x 1012 s-1, resulting of the same order of magnitude of its neighbour peak at Tm = 221.5 K, having both, probably, the same origin. Furthermore the work demonstrates that the shape of the glow curves is strongly influenced by the excitation temperature and by the thermal cycles. For that reason Gaussian distributions of localised states can be confused with exponential distributions if the previous thermal history of the samples is not adequately considered. In den letzten Jahren ist eine Vielzahl neuer organischer Polymere und niedermolekularer Verbindungen synthetisiert worden, die sich als aktive Komponente für Elektrolumineszenz-Bauelemente und andere elektronische Anwendungen eignen. Trotz der großen technologischen Bedeutung und des erheblichen Fortschrittes, der bei der Herstellung solcher Materialien erzielt worden ist, sind grundlegende physikalische Eigenschaften dieser Materialklassen noch nicht ausreichend erforscht. Insbesondere das Auftreten lokalisierter Zustände innerhalb der Bandlücke hat besondere Bedeutung für ihre elektronischen Eigenschaften. Sowohl die Präsenz dieser flachen traps (Fallen, Löcher) als auch der Einfluß der Herstellungsbedingungen auf die tiefen und flachen lokalisierten Zustände wurden bisher nicht systematisch untersucht. Thermische Techniken sind wichtige Methoden, um lokalisierte Niveaus in organischen und anorganischen Materialien zu erforschen. Themisch-Stimulierte Lumineszenz (TSL), Thermisch-Stimulierte Ströme (TSC) und Thermisch-Stimulierte Depolarisierte Ströme (TSDC) ermöglichen die Untersuchung flacher und tiefer traps; in Verbindung mit DiElektrischer Spektroskopie (DES) können außerdem Polarisations- und Depolarisationseffekte studiert werden. Mit Hilfe numerischer Simulationen haben wir die kinetischen Gleichungen erster und zweiter Ordnung untersucht, die sich durch schwaches bzw. starkes Wieder-Fangen beschreiben lassen. In diesen Gleichungen haben wir Gaussian-, exponentielle und quasi-kontinuierliche Verteilungen von lokalisierten Zustände berücksichtigt. Durch Veränderung der beiden wichtigsten Parameter (Tiefe der traps E und Häufigkeit) konnte die Form der thermischen Maxima untersucht werden. Auch die die Gaussian-Verteilung bestimmenden Faktoren wurden verändert. Diese theoretischen Ergebnisse wurden auf die experimentellen Glow-Kurven angewandt. Dünne Filme aus polymeren und niedermolekularen Verbindungen (Polyphenylquinoxaline, Trisphenylquinoxaline und Oxadiazole), die wegen ihrer technologischen Bedeutung ausgewählt wurden, zeigen komplexes thermisches Verhalten. Insbesondere hoch geordnete Filme eines amphiphil substituierten 2-(p-nitrophenyl)-5-(p-undecylamidophenyl)-1,3,4-oxadiazols (NADPO) zeichnen sich durch komplexe TSL-Diagramme aus. Im Bereich von Em = 4 meV wurde eine Region flacher traps gefunden. Zwei weitere TSL-Maxima treten bei Tm = 221.5 K bzw. Tm = 254.2 K auf. Sie besitzen Aktivierungsenergien von Em= 0.63 eV bzw. Em = 0.66 eV, ihre Frequenzfaktoren betragen s = 2.4x1012 s-1 bzw. s = 1.85x1011 s-1, sie zeigen Breiten der Verteilung von s = 0.045 eV bzw. s = 0.088 eV. Des weiteren zeigt diese Arbeit, daß die Form der Glow-Kurven stark von der Anregungstemperatur und vom thermischen Kreislauf beeinflußt wird.

Gerbstoffe aus Potentilla officinalis wirken entzündungshemmend im UV-Erythem-Test und bei Anwendung auf atopischer Haut.

PubMed

Hoffmann, Julia; Wölfle, Ute; Schempp, Christoph M; Casetti, Federica

2016-09-01

Das Rhizom von Potentilla officinalis (PO) ist reich an Gerbstoffen und wird traditionell zur äußerlichen Behandlung von Entzündungen der Haut und der Schleimhäute verwendet. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bestätigung der antiinflammatorischen Eigenschaften von PO mittels eines UV-Erythem-Tests und einer klinischen Anwendungsstudie bei atopischer Haut. Die antiinflammatorische Wirkung eines PO-Extrakts (standardisiert auf 2 % Trockensubstanz) wurde in einer prospektiven, randomisierten, placebokontrollierten Doppelblindstudie mit 40 gesunden Erwachsenen im UV-Erythem-Test im Vergleich zu 1 % Hydrocortisonacetat untersucht. Im Rahmen einer prospektiven nicht kontrollierten Studie wurde die Wirkung und Verträglichkeit der 2 % PO-Creme an zwölf Erwachsenen und zwölf Kindern mit atopischer Haut nach Anwendung über zwei Wochen in einem definierten Testareal anhand eines Teil-SCORAD untersucht. Zusätzlich wurde die Beeinflussung der Hautrötung im Testareal photometrisch gemessen. Im UV-Erythem-Test zeigte die PO-Creme eine signifikante Reduktion des Erythemindex im Vergleich zum Vehikel. Die antiinflammatorische Wirkung des Verums entsprach der der 1 % Hydrocortisonacetat-Creme. Die klinische Studie bei Atopikern zeigte eine signifikante Abnahme des Teil-SCORAD und des Erythems im Testareal. Es wurden keine Unverträglichkeitsreaktionen beobachtet. PO als 2%ige Zubereitung besitzt entzündungshemmende Eigenschaften und ist wirksam und gut verträglich auf atopischer Haut. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Optimization of gefitinib analogues with potent anticancer activity.

PubMed

Yin, Kai-Hao; Hsieh, Yi-Han; Sulake, Rohidas S; Wang, Su-Pei; Chao, Jui-I; Chen, Chinpiao

2014-11-15

The interactions of gefitinib (Iressa) in EGFR are hydrogen bonding and van der Waals forces through quinazoline and aniline rings. However the morpholino group of gefitinib is poorly ordered due to its weak electron density. A series of novel piperazino analogues of gefitinib where morpholino group substituted with various piperazino groups were designed and synthesized. Most of them indicated significant anti-cancer activities against human cancer cell lines. In particular, compounds 52-54 showed excellent potency against cancer cells. Convergent synthetic approach has been developed for the synthesis of gefitinib intermediate which can lead to gefitinib as well as numerous analogues. Copyright © 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und Rückfaltung aus Fragmenten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Küster, Frank

2002-11-01

Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quartärstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminosäuresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabhängige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschränkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Domäne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der natürliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests für Erbsenlektin durchgeführt und seine Faltung, Stabilität und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung für Stabilität und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilität gegenüber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten können und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichtsübergang, und es ist nicht möglich, die thermodynamische Stabilität zu bestimmen. Die Stabilität und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind für beide Proteine gleich. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 % möglich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 %, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die längere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativähnlicher Untereinheitenkontaktfläche bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten kürzeren Kette mit diesem Dimer. The lectin from Pisum sativum (garden pea) is a member of the family of legume lectins. These proteins share a high sequence homology, and the structure of their monomers, an all-ß-motif, is highly conserved. Their quaternary structures, however, show a great diversity which has been subject to cristallographic and theoretical studies. Pea lectin is a dimeric legume lectin with a special structural feature: After folding is completed in the cell, a short amino acid sequence is cut out of a loop, resulting in two independent polypeptide chains in each subunit. Both chains are closely intertwined and form one contiguous structural domain. Like all lectins, pea lectin binds to complex oligosaccharides, but its physiological role and its natural ligand are unknown. In this study, experiments to establish a functional assay for pea lectin have been conducted, and its folding, stability and monomer-dimer-equilibrium have been characterized. To investigate the specific role of the processing for stability and folding, an unprocessed construct was expressed in E. coli and compared to the processed form. Both proteins have the same kinetic stability against chemical denaturant. They denature extremely slowly, because only the isolated subunits can unfold, and the monomer-dimer-equilibrium favors the dimer at moderate concentrations of denaturant. Due to the slow unfolding, both proteins exhibit an apparent hysteresis in the denaturation transition. Therefore it has not been possible to determine their thermodynamic stability. For both proteins, the stability and the rates of association and dissociation into processed or unprocessed subunits, respectively, are equal. Furthermore it could be shown that even under non-denaturing conditions the subunits are exchanged between dimers. Renaturation of the unprocessed variants is possible under strongly native conditions with 100 % yield. The processed protein, however, can be renatured with yields of about 50 %, and its refolding is strongly decelerated. The folding process is finished only after several days. During renaturation, an intermediate is populated, in which the longer of the two polypeptide chains forms a homodimer with a native-like subunit interface. The rate limiting step of renaturation is the association of the unfolded short chain with this dimer.

[Optimization of stir-baking with vinegar technology for Curcumae Radix by orthogonal test].

PubMed

Shi, Dianhua; Su, Benzheng; Sun, Lili; Zhang, Jun; Qu, Yongsheng

2011-05-01

To optimize the stir-baking with vinegar technology for Curcumae Radix. The intrinsic quality (the content of Curcumin) and traditional outward appearance were chosen as indexes. The best technology was determined by orthogonal test L9 (3(4)). The factors of the moistening time, stir-baking temperature and stir-baking time were investigated. The optimal technology was as follows: the quantity of vinegar was 10%, the moistening time was 10 min, the stir-baking temperature was 130 degrees C and the stir-baking time was 10 min. The optimal stir-baking with vinegar technology for Curcumae Radix is reasonable, which can be used to guide the standardized production of Curcumae Radix stir-baked with vinegar.

Physik gestern und heute: Visualisierung mit der Schlierenmethode

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heering, Peter

2006-07-01

Der Name des österreichischen Forschers Ernst Mach ist heute noch mit der Schallgeschwindigkeit verbunden. Diese Auszeichnung resultiert aus Machs Untersuchungen, wie sich Projektile mit Überschallgeschwindigkeit durch die Luft bewegen. Gerade in jüngster Zeit hat die Anwendung derartiger Methoden durch technische Modifikationen wieder einen Aufschwung erfahren.

Dynamical property analysis of fractionally damped van der pol oscillator and its application

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhong, Qiuhui; Zhang, Chunrui

2012-01-01

In this paper, the fractionally damped van der pol equation was studied. Firstly, the fractionally damped van der pol equation was transformed into a set of integer order equations. Then the Lyapunov exponents diagram was given. Secondly, it was transformed into a set of fractional integral equations and solved by a predictor-corrector method. The time domain diagrams and phase trajectory were used to describe the dynamic behavior. Finally, the fractionally damped van der pol equation was used to detect a weak signal.

Verbesserte Visualisierung der Koronararterien in MSCT-Daten mit direkter Vergleichbarkeit zur Angiographie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lacalli, Christina; Jähne, Marion; Wesarg, Stefan

In diesem Beitrag stellen wir neue, automatisierte Verfahren zur Visualisierung der Koronararterien einerseits und für eine direkte Vergleichbarkeit mit konventionellen Angiogrammen andererseits vor. Unser Ansatz umfasst Methoden für die automatische Extraktion des Herzens aus kontrastverstärkten CT-Daten, sowie für die Maskierung grosser kontrastmittelgefüllter Kavitäten des Herzens, um die Sichtbarkeit der Koronararterien bei der Darstellung mittels Volumenrendering zu verbessern. Zum direkten Vergleich mit konventionellen Angiographien wurde ein Verfahren zur automatischen Generierung von Projektionsansichten aus den CT-Daten entwickelt.

Einsteins Spuren in den Archiven der Wissenschaft: Physikgeschichte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Werner

2005-07-01

Die Erwähnungen und Zitierungen von Einsteins Arbeiten dokumentieren lediglich den quantifizierbaren Anteil von Einsteins Beitrag zur Physik. Gleichwohl belegen sie die außergewöhnliche Resonanz und Langzeitwirkung seiner Arbeiten. Die Häufigkeit der Zitierungen entspricht nicht der allgemeinen Einschätzung ihrer Bedeutung. Insbesondere die Pionierarbeiten werden inzwischen als bekannt vorausgesetzt und nicht mehr explizit zitiert. Interessanterweise ist seine nach 1945 meist zitierte Arbeit nicht eine der Pionierarbeiten zur Quantenphysik oder Relativitätstheorie, sondern jene aus dem Jahr 1935 zum berühmten Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon.

Symmetriebrechung und Emergenz in der Kosmologie.

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mainzer, K.

Seit der Antike wird der Aufbau des Universums mit einfachen und regulären (symmetrischen) Grundstrukturen verbunden. Diese Annahme liegt selbst noch den Standardmodellen der relativistischen Kosmologie zugrunde. Demgegenüber läßt sich die Emergenz neuer Strukturen von den Elementarteilchen über Moleküle bis zu den komplexen Systemen des Lebens als Symmetriebrechung verstehen. Symmetriebrechung und strukturelle Komplexität bestimmen die kosmische Evolution. Damit zeichnet sich ein fachübergreifendes Forschungsprogramm von Physik, Chemie und Biologie ab, in dem die Evolution des Universums untersucht werden kann.

Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Gerthsen, Christian; Vogel, Helmut

Die siebzehnte Auflage des Gerthsen ist zugleich die sechste in der Bearbeitung Helmut Vogels. Der Autor bereichert das klassische Studien- und Nachschlagewerk mit einem neuen Kapitel zur nichtlinearen Dynamik (auch Chaos und Fraktale werden besprochen) sowie acht instruktiven Farbtafeln. Daneben gibt es wieder kleinere Ergänzungen und Korrekturen. Wo die Darstellung wegen der selbstauferlegten Beschränkung im Umfang nicht alle Themen behandeln kann, helfen die mehr als zahlreichen Übungsaufgaben, die im Band Vogel, Probleme aus der Physik, ISBN 3-540-51217-9, mit Beiheft nun auch zur 17. Auflage verwendbar, ausführlich besprochen werden.

A notable difference between ideal gas and infinite molar volume limit of van der Waals gas

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Liu, Q. H.; Shen, Y.; Bai, R. L.; Wang, X.

2010-05-01

The van der Waals equation of state does not sufficiently represent a gas unless a thermodynamic potential with two proper and independent variables is simultaneously determined. The limiting procedures under which the behaviour of the van der Waals gas approaches that of an ideal gas are letting two van der Waals coefficients be zero rather than letting the molar volume become infinitely large; otherwise, the partial derivative of internal energy with respect to pressure at a fixed temperature does not vanish.

Jacobus Schroeder van der Kolk (1797-1862): his resistance against materialism.

PubMed

Eling, P

1998-07-01

Schroeder van der Kolk is regarded as the founder of Dutch psychiatry and neurology. This paper describes his vitalistic views on the relation between body and soul, as formulated by him in a series of lectures. These lectures were intended to counteract the materialistic tendencies of some of Schroeder van der Kolk's French and German contemporaries. It is argued that Schroeder van der Kolk can be regarded as the transition in Holland from the "Naturphilosophie" approach to the modern experimental approach in physiology. Copyright 1998 Academic Press.

The importance of housing characteristics in determining Der p 1 levels in carpets in New Zealand homes.

PubMed

Wickens, K; Mason, K; Fitzharris, P; Siebers, R; Hearfield, M; Cunningham, M; Crane, J

2001-06-01

A previous study of homes in Wellington, New Zealand showed that having carpets on floors was the most important determinant of floor Der p 1 levels, but there was much unexplained variability between houses in carpet levels. To determine to what extent housing characteristics might explain this variability in Der p 1 levels between houses. We returned to a selection of houses with carpets and sampled living room dust from 1 square metre for 1 min and from the whole floor at 5 m(2) per min. Der p 1 levels were estimated by double monoclonal antibody ELISA and are expressed as geometric mean microg/g and microg/m(2) (95% confidence intervals). Questionnaires were used to collect information on housing characteristics. Der p 1 levels were significantly higher in the 1 square metre sample (40.0, 31.9-50.2 microg/g; 53.4, 41.4-68.9 microg/m(2)) than in the whole room (25.8, 21.3-31.1 microg/g; 5.3, 3.8-7.4 microg/m(2)). However, results from the different sampling methods were correlated (r = 0.51, P = 0.001 for microg/g and r = 0.58, P = 0.001 for microg/m(2)). After controlling for possible confounders, houses with insulation or a room or garage below the living room had approximately half the Der p 1 concentration (P = 0.05 for both samples) and the amount of Der p 1 per m(2) (P = 0.004 for the 1 square meter sample, P = 0.06 for the whole room sample) than houses without these features. Having more than two children was associated with higher levels of Der p 1 in 1 square meter, significant (P = 0.05) for microg/m(2). Carpet underlay less than 8 mm thick was associated with an almost 3-fold increase in microg/m(2) Der p 1 (P = 0.03) and a 1.6-fold increase in microg/g Der p 1 (P = 0.08) in the whole room sample, when compared with thicker carpet underlays. The presence of insulation is the single most important housing characteristic explaining the between-house variability in Der p 1 levels on carpeted living room floors.

Effects of anisotropy in permeability on the two-phase flow and heat transfer in a porous cavity

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, X. L.; Nguyen, T. Hung; Kahawita, R.

Zusammenfassung In der Arbeit wird über die Ergebnisse einer numerischen Studie, betreffend die stationäre Konvektionsströmung und den stationären Wärmeübergang in einer rechteckigen, mit einem porösen, phasenveränderlichen Medium (PCM) verfüllten Kavität, berichtet. Den zwei vertikalen Berandungen der Kavität sind zwei, den Schmelzpunkt des PCM einschließende Temperaturen aufgeprägt, während die beiden horizontalen Berandungen adiabat gehalten werden. Das poröse Medium ist durch einen anisotropen Permeabilitätstensor charakterisiert, dessen Hauptachsen bezüglich des Gravitationsvektors beliebig orientiert sein können. Das Problem ist durch das Seitenverhältnis A, die Rayleigh-Zahl Ra, das Anisotropienverhältnis R und den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensor bestimmt. Hauptaugenmerk gilt dem Einfluß der anisotropen Permeabilität auf das Strömungsverhalten und den Wärme-übergang beim Phasenwechselprozeß flüssig/fest. Die Lösungsmethode basiert auf dem Kontrollvolumenprinzip in Verbindung mit der Landau-Transformation über welche das irreguläre Strömungsgebiet in ein rechteckiges abgebildet wird. Ergebnisse bezüglich Strömungsfeld, Temperaturverteilung, Phasengrenzenort und Wärmeübergang werden fürA=2,5Ra=40 0<=Θ<=π 0,25<=R<=4 mitgeteilt. Es zeigte sich, daß der Gleichgewichtszustand des Phasenwechselsprozesses fest/flüssig sowohl durch das Anisotropieverhältnis R als auch durch den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensors wesentlich beeinflußt werden kann. Zum einen existiert bei festgehaltenen ParameternA, Ra undR eine optimale Orientierung Θmax, bei der die Stromstärke, das Flüssigkeitsvolumen und der Wärmestrom Maximalwerte erreichen, während für Θmin=Θmax+π/2 Minimalwerte resultieren. Ist das anisotrope Medium entlang der Optimalrichtung Θmax orientiert, so ergibt sich zum anderen, daß eine Vergrößerung der in diese Richtung fallenden Permeabilitätskomponente die Stromstärke und den Wärmestrom in gleichem Maße erhöht, während eine Vergrößerung der anderen Permeabilitätskomponente nur vernachlässigbaren Einfluß hat. In den untersuchten Parameterbereichen lag die Optimalrichtung zwischen dem Gravitationsvektor und der Hauptstromrichtung.

The first accurate description of an aurora

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schröder, Wilfried

2006-12-01

As technology has advanced, the scientific study of auroral phenomena has increased by leaps and bounds. A look back at the earliest descriptions of aurorae offers an interesting look into how medieval scholars viewed the subjects that we study.Although there are earlier fragmentary references in the literature, the first accurate description of the aurora borealis appears to be that published by the German Catholic scholar Konrad von Megenberg (1309-1374) in his book Das Buch der Natur (The Book of Nature). The book was written between 1349 and 1350.

Robotic Lunar Landers for Science and Exploration

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Cohen, B. A.; Bassler, J. A.; Hammond, M. S.; Harris, D. W.; Hill, L. A.; Kirby, K. W.; Morse, B. J.; Mulac, B. D.; Reed, C. L. B.

2010-01-01

The Moon provides an important window into the early history of the Earth, containing information about planetary composition, magmatic evolution, surface bombardment, and exposure to the space environment. Robotic lunar landers to achieve science goals and to provide precursor technology development and site characterization are an important part of program balance within NASA s Science Mission Directorate (SMD) and Exploration Systems Mission Directorate (ESMD). A Robotic Lunar Lan-der mission complements SMD's initiatives to build a robust lunar science community through R&A lines and increases international participation in NASA's robotic exploration of the Moon.

Optimizing Storage and Renewable Energy Systems with REopt

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Elgqvist, Emma M.; Anderson, Katherine H.; Cutler, Dylan S.

Under the right conditions, behind the meter (BTM) storage combined with renewable energy (RE) technologies can provide both cost savings and resiliency. Storage economics depend not only on technology costs and avoided utility rates, but also on how the technology is operated. REopt, a model developed at NREL, can be used to determine the optimal size and dispatch strategy for BTM or off-grid applications. This poster gives an overview of three applications of REopt: Optimizing BTM Storage and RE to Extend Probability of Surviving Outage, Optimizing Off-Grid Energy System Operation, and Optimizing Residential BTM Solar 'Plus'.

Using health technology assessment to support optimal use of technologies in current practice: the challenge of "disinvestment".

PubMed

Henshall, Chris; Schuller, Tara; Mardhani-Bayne, Logan

2012-07-01

Health systems face rising patient expectations and economic pressures; decision makers seek to enhance efficiency to improve access to appropriate care. There is international interest in the role of HTA to support decisions to optimize use of established technologies, particularly in "disinvesting" from low-benefit uses. This study summarizes main points from an HTAi Policy Forum meeting on this topic, drawing on presentations, discussions among attendees, and an advance background paper. Optimization involves assessment or re-assessment of a technology, a decision on optimal use, and decision implementation. This may occur within a routine process to improve safety and quality and create "headroom" for new technologies, or ad hoc in response to financial constraints. The term "disinvestment" is not always helpful in describing these processes. HTA contributes to optimization, but there is scope to increase its role in many systems. Stakeholders may have strong views on access to technology, and stakeholder involvement is essential. Optimization faces challenges including loss aversion and entitlement, stakeholder inertia and entrenchment, heterogeneity in patient outcomes, and the need to demonstrate convincingly absence of benefit. While basic HTA principles remain applicable, methodological developments are needed better to support optimization. These include mechanisms for candidate technology identification and prioritization, enhanced collection and analysis of routine data, and clinician engagement. To maximize value to decision makers, HTA should consider implementation strategies and barriers. Improving optimization processes calls for a coordinated approach, and actions are identified for system leaders, HTA and other health organizations, and industry.

Optimal deployment of thermal energy storage under diverse economic and climate conditions

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

DeForest, Nicholas; Mendes, Gonçalo; Stadler, Michael

2014-04-01

This paper presents an investigation of the economic benefit of thermal energy storage (TES) for cooling, across a range of economic and climate conditions. Chilled water TES systems are simulated for a large office building in four distinct locations, Miami in the U.S.; Lisbon, Portugal; Shanghai, China; and Mumbai, India. Optimal system size and operating schedules are determined using the optimization model DER-CAM, such that total cost, including electricity and amortized capital costs are minimized. The economic impacts of each optimized TES system is then compared to systems sized using a simple heuristic method, which bases system size as fractionmore » (50percent and 100percent) of total on-peak summer cooling loads. Results indicate that TES systems of all sizes can be effective in reducing annual electricity costs (5percent-15percent) and peak electricity consumption (13percent-33percent). The investigation also indentifies a number of criteria which drive TES investment, including low capital costs, electricity tariffs with high power demand charges and prolonged cooling seasons. In locations where these drivers clearly exist, the heuristically sized systems capture much of the value of optimally sized systems; between 60percent and 100percent in terms of net present value. However, in instances where these drivers are less pronounced, the heuristic tends to oversize systems, and optimization becomes crucial to ensure economically beneficial deployment of TES, increasing the net present value of heuristically sized systems by as much as 10 times in some instances.« less

Entwicklung von Landnutzungsszenarien für landschaftsökologische Fragestellungen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fritsch, Uta

2002-04-01

Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsansprüchen. Durch eine überwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen Fällen zu Umweltproblemen geführt. Die Disziplin der Landschaftsökologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte für eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Abschätzung der möglichen Folgen von Landnutzungsänderungen dar. Für die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden häufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verhältnissen oder hinsichtlich veränderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische Änderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verkörpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung mageblich Einfluss auf die natürlichen Prozesse der Landschaft nimmt. Während die Antriebskräfte einer solchen Änderung überwiegend von sozio-ökonomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungsänderungen an den naturräumlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es möglich, räumlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten für die Modellierung verschiedener landschaftsökologischer Fragestellungen wie z.B. für die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualität dienen können. Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) für die explizite Verortung der Landnutzungsänderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschaftsökologie üblichen räumlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fut auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschaftsökologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Veränderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes für die jeweilige Landnutzung und der Berücksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchführung der Landnutzungsänderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu können. Als Fallbeispiel für die Anwendung solcher räumlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungsänderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung für jede der Landnutzungskategorien – bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Flächen – abschätzen zu können, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch für jede Kategorie ein Teilmodell für die Veränderung von Landnutzung angeboten: 1) Ausdehnung der Siedlungsfläche: Dieses Teilmodell fut auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen für potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. 2) Stilllegung von Grenzertragsackerflächen: Gemä der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerflächen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Flächen mit der geringsten Leistungsfähigkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsflächen zufällig auf die Ackerfläche verteilt. 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Flüssen sensible Flächen befinden, deren Schutz positive Folgen für das Leistungsvermögen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell schützenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgewiesen. Die Gröe der Schutzgebietsfläche orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft. Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ansätzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt für jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. Die Modellierung der Landnutzungsänderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fläche zwischen 100 und 500 km² durchgeführt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. Im Hinblick auf ihre Relevanz für die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien für (1) die prognostizierte Siedlungsfläche für das Jahr 2010, (2) die möglichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet. Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden für die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschränkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsflächen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zufällige Verteilung von Flächen für die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis geführt. Die Güte der Schutzgebietsausweisung ist mageblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Geländes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flächen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat. Exemplarisch werden für jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann. Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters für die natürlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer räumlich expliziten Modellierung für landschaftsökologische Fragestellungen in der Mesoskala. Today′s landscapes in Central Europe are the result of a long history of land-use, which is characterised by many different demands. The immediate and long-term consequences of predominantly intensive land-use have led to environmental problems in many cases. Therefore it is necessary to develop strategies for the maintenance of landscape efficiency which take into account the different claims of utilisation. In this context the estimation of possible impacts of land-use changes represents an important statement of problem. For the analysis of the relevant processes within the landscape, it is common to apply mathematical models. Such models enable the investigation of the landscape under current conditions or with regard to modified boundary conditions. A hypothetic alteration of land-use, which is termed as land-use scenario, represents a substantial modification of the boundary conditions, because land-use exerts a strong influence on the natural processes of the landscape. While the driving forces are predominantly governed by socio-economical and political decisions, the exact location of land-use changes within the landscape mainly depends on the natural conditions and follows partly transparent rules. With these presumptions it is possible to develop land-use scenarios, which can serve as input data for the modelling of different questions of landscape ecology such as the influence of land-use on the water balance, the danger of erosion or the quality of habitat characteristics. In the context of this thesis the grid-based deterministic allocation model luck (Land Use Change Scenario Kit) for the allocation of land-use changes was developed. It is based upon the types of spatial data, which are commonly used in landscape ecology, such as information on land-use, soils as well as topography. The derivation of scenarios follows the approaches of landscape planning. The model is based upon the hypothesis, that land-use structure can be described as a function of its landscape ecological factors. The potential of a site to become subject to land-use changes, results from a combination of its local qualities and the site characteristics of its neighbourhood. Land-use change is realised iteratively in order to simulate the gradual process of changes in the landscape. The influence of land-use changes on flood generation serves as a case study to demonstrate the need for spatial explicit land-use scenarios. For each land-use category – built up areas, agriculturally used areas and natural/semi-natural land – the model luck offers a submodel for investigating the effect of land-use changes on flood generation: 1) Expansion of settlement area: This submodel is based upon the assumption that settlements spread only in the neighbourhood of already existing built-up areas and preferentially along infrastructural axes of development. Steep slopes inhibit the spreading on potential locations. 2) Set-aside of marginal yield sites under agricultural use: Setting-aside of arable land is based on the hypothesis that the selection of arable land to be set-aside depends on the potential yield efficiency of the locations. Within this submodel all fields under agricultural use are valued to that effect and the ones with the least productive efficiency are selected as set-aside locations. In case of homogeneous area qualities the set-aside locations are selected randomly. 3) Establishment of protected areas in waterside and ripearian areas: This submodel takes into consideration that the protection of sensitive areas along the river courses may have positive consequences for the efficiency of the landscape. Therefore this submodel establishes protection zones on waterside and ripearian sites under currently agricultural use, that might be of value for nature conservation. The size of the protection area depends on the morphology of the surrounding landscape. The three submodels were validated with respect to the implied hypotheses by the help of many different approaches. The result of this intensive analysis shows a satisfying suitability for each of the submodels. The simulation of land-use changes was carried out for three mesoscale river catchments with an area between 100 and 500 km². Special attention was paid to the fact that these areas should be markingly different in their land-use: One study area is predominantly under intensive agricultural use, one is densely populated and the third one is covered by forest in large parts of the area. With regard to their relevance to the onhand question from existing land-use trends scenarios were derived for the prognosed settlement area for the year 2010, for the possible consequences of the EU-wide agreement of Agenda 2000 and for the amending federal conservation law dating to the year 2001, which enhances the enlargement of protected areas. Each scenario was applied to the three study areas utilizing the model luck. For the expansion of the settlement areas in all three study areas realistic land-use patterns were generated. Limitations arose only in the context of the search for marginal yield fields. Here, the random distribution of areas to be set-aside under homogeneous conditions led to unrealistic results. The quality of the establishment of protected areas in waterside and ripearian areas is substantially bound to current land-use and the morphology of the area. The best results for this submodel are achieved if waterside and ripearian areas are mainly arable land and if the river has lowered its course into the morphology. The hydrological consequences are described exemplarily for each land-use trend with a historical flood event. The interpretation of the hydrographs does not allow global statements about the influence of land-use. The study demonstrates the significance of land-use pattern for the natural processes in the landscape and underlines the necessity of spatially explicit modelling for landscape ecological questions at the mesoscale.

Hydraulische Optimierung des Reaktionsraumes um einen Infiltrationsbrunnen zur unterirdischen Enteisenung. Feldversuche und numerische Simulation zur Planung der optimalen Verfahrensergiebigkeit (Teil 1/2) Hydraulic optimization of the reaction zone around an injection well during subsurface iron removal

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ahrns, Johannes; Bartak, Rico; Grischek, Thomas; Pörschke, Richard

2017-11-01

In subsurface iron removal (SIR), oxygen-enriched water is injected into an aquifer to create a reaction zone. Aside from the hydraulic properties of the aquifer, groundwater quality often varies with depth so that in vertical wells the dissolved oxygen distribution (reaction zone) may not correspond to the dissolved iron concentration which may result in a lower efficiency coefficient. Therefore, measures to hydraulically optimize the formation of the reaction zone through a non-conventional injection were investigated. A high-resolution groundwater flow model was calibrated based on tracer and pump tests and used to plan the optimized injection for a SIR-pilot well with two screen segments. An optimized injection appears to be possible through the inactivation of well screen sections using packers. A doubling of the efficiency coefficient in comparison to a conventional injection was predicted when a packer, which remains evacuated inside the well while pumping, was used to seal 4/5 of the upper well screen length during injection. This scenario was used to plan the operating regime for a SIR field test, which is presented in Part 2.

Van der Waals Epitaxy of Functional Oxide Heterostructures

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Chu, Ying-Hao

In the diligent pursuit of low-power consumption, multifunctional, and environmentally friendly electronics, more sophisticated requirements on functional materials are on demand. Recently, the discovery of 2D layered materials has created a revolution to this field. Pioneered by graphene, these new 2D materials exhibit abundant unusual physical phenomena that is undiscovered in bulk forms. These materials are characterized with their layer form and almost pure 2D electronic behavior. The confinement of charge and heat transport at such ultrathin planes offers possibilities to overcome the bottleneck of present device development in thickness limitation, and thus push the technologies into next generation. Van der Waals epitaxy, an epitaxial growth method to combine 2D and 3D materials, is one of current reliable manufacturing processes to fabricate 2D materials by growing these 2D materials epitaxially on 3D materials. Then, transferring the 2D materials to the substrates for practical applications. In the mean time, van der Waals epitaxy has also been used to create free-standing 3D materials by growing 3D materials on 2D materials and then removing them from 2D materials since the interfacial boding between 2D and 3D materials should be weak van der Waals bonds. In this study, we intend to take the same concept, but to integrate a family of functional materials in order to open new avenue to flexible electronics. Due to the interplay of lattice, charge, orbital, and spin degrees of freedom, correlated electrons in oxides generate a rich spectrum of competing phases and physical properties. Recently, lots of studies have suggested that oxide heterostructures provide a powerful route to create and manipulate the degrees of freedom and offer new possibilities for next generation devices, thus create a new playground for researchers to investigate novel physics and the emergence of fascinating states of condensed matter. In this talk, we use a 2D layered material as the substrate. And we take several oxides as examples to demonstrate a pathway to integrate 3D functional oxides on 2D layered materials.

Sentinel-Lymphknoten-Biopsie des Melanoms mittels Indocyaningrün und "FOVIS"-System.

PubMed

Göppner, Daniela; Nekwasil, Stephan; Jellestad, Anne; Sachse, Alexander; Schönborn, Karl-Heinz; Gollnick, Harald

2017-02-01

Der Nachweis metastatischer Infiltrate im Sentinel-Lymphkoten (SLN) gilt als wesentlicher prognostischer Faktor des Melanoms. Alternativ zur Farbstoffmethode mit Patentblau zum Goldstandard der SLN-Biopsie (SLNB) mittels Radiokolloid wird die fluoreszenzoptische Darstellung mit Hilfe von Indocyaningrün (ICG) und Nahinfrarot (NIR)-Kamerasystem kommuniziert. Im Vergleich zur konventionellen Methode wurde die Wertigkeit des ICG-/NIR-Verfahrens in Abhängigkeit vom Body-Mass-Index (BMI) des Patienten und der Konzentration von ICG bezüglich der Visualisierung des Lymphabstroms und des SLNs untersucht. An zehn Patienten wurde die SLNB mittels Technetium-99m, Patentblau und ICG durchgeführt. Die Fluoreszenz-Darstellung von Lymphbahnen und SLN erfolgte in Echtzeit mittels der NIR-Kameratechnik "FOVIS". Je nach erzielter Bildqualität wurde ICG in einer Dosis von 0,25 mg bis 2,5 mg intrakutan appliziert. Neun der zehn SLN wurden fluoreszenzoptisch identifiziert (90 %), alle zehn radioaktiv (100 %), nur acht (80 %) mittels ICG-Grünfärbung bzw. Patenblau-Markierung. Transdermal wurde ein SLN dargestellt (10 %). In Korrelation zum BMI waren höhere ICG-Mengen, bis zu 2,5 mg intrakutan absolut, in der Darstellung der Lymphbahnen von Vorteil. Die SLN-Fluoreszenzmarkierung mit dem ICG/NIR-Kamera-System "FOVIS" stellt eine sichere Alternative zur Farbstoffmethode mit Patentblau ergänzend zur Radiokolloidmethode mit Technetium-99m dar. Weitere Studien zur optimalen Dosierung von ICG und transdermalen Bildgebung in Relation zum BMI sind notwendig. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Metastatic neuroblastoma of the mandible: a cytogenetic and molecular genetic study.

PubMed

Manor, Esther; Kapelushnik, Joseph; Joshua, Ben-Zion; Bodner, Lipa

2012-08-01

Neuroblastoma (NB) jaw metastases are rare. Here, we report on cytogenetic and genetic studies on metastatic NB to the mandible. A 7-year-old boy, with an abdominal neuroblastoma, presented with a mass of the left body of the mandible. Cytogenetic analysis of the original tumor and the mandibular lesion biopsies revealed similar heterogenous subclones with 42 ~ 47,XY,+der(1)(q11 → qter),-2,del(7)(q21.1 → qter),-8,-9,-10,-11,del(11)(q13.3 → qter),-13,-14,-15,-17, + 18-18,der(18)(?),+21,+m1,+m2,+m3,+m4,+m5,+m6,+m7[cp25]. The different markers were identified by SKY analysis. Most of the cells carried 3-6 of these translocations: der(1;21), der(2;9;17), der(2;15;18), der(2;15;Y), der(8;10), der(10;17). Molecular examination using Neuroblastoma MLPA kit (MRC-Holland) revealed gain of 1q25, 1q42, 2q33, 2p23, 2p24 (N-myc), and 21q22, and loss of 11q22, 11q23, 17p13, and 17q11. FISH analysis using N-myc probe showed high amplification levels of N-myc. The cytogenetic and molecular genetic work-ups revealed that the mandibular lesion is a metastasis of the original abdominal tumor and not a second primary caused by the aggressive treatment. Clinical parameters such as : patient's age, site of primary tumor and the mandibular metastasis, together with poor prognosis genetic markers explain the patient's short-term survival.

Performance Results for Massachusetts and Rhode Island Deep Energy Retrofit Pilot Community

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Gates, C.; Neuhauser, K.

2014-03-01

Between December, 2009 and December, 2012 42 deep energy retrofit (DER) projects were completed through a DER pilot program sponsored by National Grid and conducted in Massachusetts and Rhode Island. 37 of these projects were comprehensive retrofits while 5 were partial DERs, meaning that high performance retrofit was implemented for a single major enclosure component or a limited number of major enclosure components. The 42 DER projects represent 60 units of housing. The comprehensive projects all implemented a consistent 'package' of measures in terms of the performance targeted for major building components. Projects exhibited some variations in the approach tomore » implementing the retrofit package. Pre- and post-retrofit air leakage measurements were performed for each of the projects. Each project also reported information about project costs including identification of energy-related costs. Post-retrofit energy-use data was obtained for 29 of the DER projects. Post-retrofit energy use was analyzed based on the net energy used by the DER project regardless of whether the energy was generated on site or delivered to the site. Homeowner surveys were returned by 12 of the pilot participants. Based on the community experience, this DER package is expected to result in yearly source energy use near 110 MMBtu/year or approximately 40% below the Northeast regional average. Larger to medium sized homes that successful implement these retrofits can be expected to achieve source EUI that is comparable to Passive House targets for new construction. The community of DER projects show post-retrofit airtightness below 1.5 ACH50 to be eminently achievable.« less

France’s New NATO Policy: Leveraging a Realignment of the Alliance?

DTIC Science & Technology

2009-01-01

things that others only think. Former Socialist foreign minister, Hubert Védrine, put it in particularly stark terms: Were France to become a...see Ronja Kempin and Marco Overhaus, “Kein grosser Sprung in der Entwicklung der ESVP: Lehren aus der französischen Ratpräsidentschaft” [“No great

Die Bestimmung der Herkunft der Marmore von Büsten der Münchener Residenz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Riederer, Josef; Hoefs, Joachim

1980-09-01

51 Greek, Roman and Renaissance marble busts from the Antiquarium of the Residenz in Munich were studied for their C- and O-isotopic composition. Apart from some overlapping values, this technique permits — contrary to microscopic and chemical methods — localization of different Turkish, Greek and Italian marble deposits.

Disruptive Ideas for Power Grid Security and Resilience With DER

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ibrahim, Erfan

This presentation by Erfan Ibrahim was prepared for NREL's 2017 Cybersecurity and Reslience Workshop on distributed energy resource (DER) best practices. The presentation provides an overview of NREL's Cyber-Physical Systems Security and Resilience R&D Center, the Center's approach to cybersecurity, and disruptive ideas for power grid security and resilience with DER.

Die Deutsche Statistische Gesellschaft in der Weimarer Republik und während der Nazidiktatur

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wilke, Jürgen

Nach anfänglichen Schwierigkeiten durch den 1. Weltkrieg erlangte die Deutsche Statistische Gesellschaft (DStatG) unter dem renommierten Statistiker und Vorsitzenden der DStatG, Friedrich Zahn, durch eine Vielzahl von Aktivitäten hohes Ansehen. Es gab Bestrebungen, Statistiker aus allen Arbeitsfeldern der Statistik in die DStatG zu integrieren, wobei die "Mathematische Statistik" nur zögerlich akzeptiert wurde (Konjunkturforschung, Zeitreihenanalyse). Nach der Machtübernahme 1933 durch Adolf Hitler geriet die DStatG in das Fahrwasser nationalsozialistischer Ideologie und Politik (Führerprinzip, Gleichschaltung des Vereinswesens). Damit war eine personelle Umstrukturierung in der DStatG verbunden. Politisch Missliebige und rassisch Verfolgte mussten die DStatG verlassen (Bernstein, Freudenberg, Gumbel u.a.). Unter den Statistikern gab es alle Abstufungen im Verhalten zum Regime von Ablehnung und zwangsweiser Anpassung über bereitwilliges Mitläufertum bis zu bewusster Täterschaft. Besonders die Bevölkerungsstatistik wurde durch die NS- Rassenpolitik auf lange Sicht diskreditiert. Im Rahmen von Wirtschaftsplanung und Aufrüstung wurden neue zukunftsträchtige statistische Modelle (Grünig, Bramstedt, Leisse) entwickelt.

Crystallization and preliminary X-ray analysis of Der f 2, a potent allergen derived from the house dust mite (Dermatophagoides farinae)

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Roeber, Dana; Achari, Aniruddha; Takai, Toshiro; Okumura, Yasushi; Scott, David L.

2003-01-01

Although a number of allergens have been identified and isolated, the underlying molecular basis for the potent immune response is poorly understood. House dust mites (Dermatophagoides sp.) are ubiquitous contributors to atopy in developed countries. The rhinitis, dermatitis and asthma associated with allergic reactions to these arthropods are frequently caused by relatively small (125-129 amino acids) mite proteins of unknown biological function. Der f 2, a major allergen from the mite D. farinae, has been recombinantly expressed, characterized and crystallized. The crystals belong to the tetragonal space group I4(1)22, with unit-cell parameters a = b = 95.2, c = 103.3 A. An essentially complete (97.2%) data set has been collected to 2.4 A at a synchrotron source. Attempts to solve the crystal structure of Der f 2 by molecular replacement using the NMR coordinates for either Der f 2 or Der p 2 (the homologous protein from D. pteronyssinus) failed, but preliminary searches using the crystalline Der p 2 atomic coordinates appear to be promising.

Reisen im freien Fall - Teil 2: Das Zwillingsparadoxon aus dem Blickwinkel der ART

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sonne, Bernd; Weiß, Reinhard

2013-07-01

Nachdem wir uns mit den Prinzipien der ART und einigen Beispielen vertraut gemacht haben, kommen wir nun zur Berechnung des Zwillingsparadoxons aus Sicht des reisenden Zwillings. Dabei spielt das Äquivalenzprinzip eine große Rolle. Deshalb wird die Bewegungssituation noch einmal erläutert, diesmal aus Sicht von Katrin. Sie befindet sich in ihrem System S'in Ruhe. In ihrem System läuft die Zeit t'ab. Nach dem Start fühlt Katrin jedoch eine Kraft, die sie als Gravitationskraft interpretieren kann. Sie merkt es daran, dass sie in den Sitz gedrückt wird. Nach einiger Zeit werden die Triebwerke abgeschaltet, und das Raumschiff fliegt mit konstanter Geschwindigkeit weiter, Phase 2. Anschließend wird der Schub der Triebwerke solange umgekehrt, bis das Raumschiff irgendwo mit der Geschwindigkeit null am Umkehrpunkt U landet, Phase 3 (Abb. 15.1). Die Erde, auf der sich Michael befindet, bewegt sich mit x'(t') aus Sicht von Katrin im freien Fall von ihr weg, s. das Experiment mit dem steigenden Fahrstuhl in Abschn. 13.2.1.

Prevalence of house dust mite allergens in low-income homes with evaporative coolers in a semiarid climate.

PubMed

Johnston, James D; Barney, Taylor P; Crandall, Justin H; Brown, Marinn A; Westover, Tarah R; Paulson, Sterling M; Smith, Madeleine S; Weber, K Scott

2018-01-02

House dust mites are typically absent in homes in arid and semiarid climates due to low humidity. Evaporative "swamp" cooling significantly increases indoor humidity in dry climates and is suspected of promoting dust mite survival in these regions. We investigated the prevalence and concentration of mite allergens in dust from low-income homes (N = 22) with evaporative coolers in Utah County, Utah. Overall, 15 homes (68.2%) were positive for either Der p 1 or Der f 1 in at least 1 location. Geometric mean allergen levels in mattresses were 0.107 and 0.087 ug/g dust for Der p 1 and Der f 1, respectively. In furniture, levels were 0.143 and 0.165 ug/g dust for Der p1 and Der f 1, respectively. The percentage of positive homes in this study was much higher than previously reported in larger homes with swamp coolers in the same community. These results suggest socioeconomic factors may play a role in dust mite allergen prevalence in homes with evaporative coolers in dry climates.

Ein statistisches Modell zum Einfluß der thermischen Bewegung auf NMR-Festkörperspektren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ploss, W.; Freude, D.; Pfeifer, H.; Schmiedel, H.

Es wird ein statistisches Modell zum Einfluß der thermischen Bewegung auf die NMR-Linienform vorgestellt, das die Verschmälerung von Festkörper-Spektren bei wachsender Temperatur beschreibt. Das Modell geht von der Annahme aus, daß nach einer Ortsveränderung eines Kerns infolge thermischer Bewegung jede beliebige Kernresonanzfrequenz mit der durch das Festkörperspektrum vorgegebenen Wahrscheinlichkeit angenommen werden kann. Am Beispiel der Festkörper-Gaußlinie wird der Unterschied zu dem bekannten Modell von ANDERSON und WEISS verdeutlicht.Translated AbstractA Statistical Model for the Influence of Thermal Motion on N. M. R. Spectra in SolidsA theory is proposed which allows to describe the narrowing of n. m. r.-line width in the presence of thermal motions of the spins. The model is based on the assumption, that the local resonance frequency of a given spin immediately after the jump is distributed according to the n. m. r.-line shape of the rigid lattice. The difference to the well-known ANDERSON-WEISS-model of spectral narrowing is demonstrated for a gaussian line shape.

Chemical Compositions of Ligusticum chuanxiong Oil and Lemongrass Oil and Their Joint Action against Aphis citricola Van Der Goot (Hemiptera: Aphididae).

PubMed

Zhang, Chao; Liu, Runqiang; He, Jun; Ma, Zhiqing; Zhang, Xing

2016-10-12

In order to develop novel botanical insecticides, the joint action of Ligusticum chuanxiong oil (LCO) and lemongrass oil (LO) against Aphis citricola van der Goot was determined systematically indoors and outdoors. The chemical profiles of LCO and LO as determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis revealed that the main compounds from LCO were ( Z )-ligustilide (44.58%) and senkyunolide A (26.92%), and that of LO were geranial (42.16%) and neral (32.58%), respectively. The mixture of LCO and LO showed significant synergy against A. citricola , with a common-toxicity coefficient (CTC) value of 221.46 at the optimal ratio of LCO to LO (4:1, w : w ). Based on the results of solvents and emulsifiers screening, L. chuanxiong oil·Lemongrass oil 20% emulsifiable concentrate (20% LCO·LO EC) was developed, and its stability was confirmed with tests of cold and thermal storage. Field trials indicated that the insecticidal activity of the diluted 20% LCO·LO EC (1000 fold dilution) was comparable to conventional pesticide (20% imidacloprid EC) on A. citricola seven days after application. Thus, the mixture of LCO and LO has the potential to be further developed as a botanical pesticide.

Strain engineering of van der Waals heterostructures.

PubMed

Vermeulen, Paul A; Mulder, Jefta; Momand, Jamo; Kooi, Bart J

2018-01-18

Modifying the strain state of solids allows control over a plethora of functional properties. The weak interlayer bonding in van der Waals (vdWaals) materials such as graphene, hBN, MoS 2 , and Bi 2 Te 3 might seem to exclude strain engineering, since strain would immediately relax at the vdWaals interfaces. Here we present direct observations of the contrary by showing growth of vdWaals heterostructures with persistent in-plane strains up to 5% and we show that strain relaxation follows a not yet reported process distinctly different from strain relaxation in three-dimensionally bonded (3D) materials. For this, 2D bonded Bi 2 Te 3 -Sb 2 Te 3 and 2D/3D bonded Bi 2 Te 3 -GeTe multilayered films are grown using Pulsed Laser Deposition (PLD) and their structure is monitored in situ using Reflective High Energy Electron Diffraction (RHEED) and post situ analysis is performed using Transmission Electron Microscopy (TEM). Strain relaxation is modeled and found to solely depend on the layer being grown and its initial strain. This insight demonstrates that strain engineering of 2D bonded heterostructures obeys different rules than hold for epitaxial 3D materials and opens the door to precise tuning of the strain state of the individual layers to optimize functional performance of vdWaals heterostructures.

IQM-Reifegradmodell für die Bewertung und Verbesserung des Information Lifecycle Management Prozesses

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baškarada, Saša; Gebauer, Marcus; Koronios, Andy; Gao, Jing

Heutige Organisationen produzieren und speichern mehr Informationen als je zuvor. Der resultierende Informationsüberfluss, zusammen mit einem Mangel an Qualitätssicherung für das Information Lifecycle Management, führt zu einem unsicheren Status der Informationsqualität in vielen Organisationen. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass das Bewerten, Verbessern und Steuern der Informationsqualität ein offenkundig schwieriges Unterfangen ist. Dieses Kapitel stellt ein Modell zur Bewertung und Verbesserung der Information Quality Management Capability Maturity (IQM-Reifegrad) vor. Es wird ein Satz von Kriterien vorgestellt, der aus Literaturrecherche und Fallstudien abgeleitet wurde. Die Reifegradindikatoren werden validiert und in einem mehrstufigen Reifegradmodell durch eine Delphi-Studie gruppiert. Das abgeleitete IQM-Reifegradmodell hilft Organisationen ihre bestehenden Praktiken im IQM zu bewerten und potentielle Lücken und Verbesserungsstrategien zu ermitteln.

Cosmological models constructed by van der Waals fluid approximation and volumetric expansion

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Samanta, G. C.; Myrzakulov, R.

The universe modeled with van der Waals fluid approximation, where the van der Waals fluid equation of state contains a single parameter ωv. Analytical solutions to the Einstein’s field equations are obtained by assuming the mean scale factor of the metric follows volumetric exponential and power-law expansions. The model describes a rapid expansion where the acceleration grows in an exponential way and the van der Waals fluid behaves like an inflation for an initial epoch of the universe. Also, the model describes that when time goes away the acceleration is positive, but it decreases to zero and the van der Waals fluid approximation behaves like a present accelerated phase of the universe. Finally, it is observed that the model contains a type-III future singularity for volumetric power-law expansion.

Campus Single Sign-On und hochschulübergreifendes Identity Management

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hommel, Wolfgang

Das im Rahmen von IntegraTUM für die TUM geschaffene Identity & Access Management System setzt das Paradigma unified login um, d. h. ein Benutzer kann alle für ihn relevanten Dienste innerhalb der Hochschule mit derselben Loginname-/Passwortkombination nutzen. Dieser Artikel zeigt, wie auf Basis der Software Shibboleth und der deutschlandweiten Hochschulföderation DFN-AAI als weitere Mehrwerte das campusweite web single sign-on und die nahtlose Nutzung zahlreicher externer Web-Anwendungen erreicht werden. Als Beispiel für die Abläufe bei der Erschließung neuer Dienste für die hochschulübergreifende Nutzung wird die Anbindung von Learning Management Systemen auf Basis des DFN-AAI E-Learning-Profils diskutiert. Den umfassenden Vorteilen werden schließlich die aktuellen technischen Grenzen bei der Umsetzung des hochschulübergreifenden Identity Management gegenübergestellt.

Smart Meter Rollout: Intelligente Messsysteme als Schnittstelle zum Kunden im Smart Grid und Smart Market

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vortanz, Karsten; Zayer, Peter

Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende ist verabschiedet. Ab 2017 sind moderne Messeinrichtungen (mME) und intelligente Messsysteme (iMSys) zu verbauen und zu betreiben. Der "deutsche Weg" für die Einführung von Smart Metern sieht einen stufenweisen Rollout sowie ein Höchstmaß an Informations- und Datensicherheit vor. Dabei spielen iMSys und mME eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung der intelligenten Netze (Smart Grids) und des neuen Marktmodells (Smart Market). Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den neuen Gesetzen, den Marktrollen und ihren Aufgaben, Datenschutz und Datensicherheit, dem iMSys als sichere Lösung, dem sicheren Betrieb von Smart Meter Gateways, Smart Grid - Smart Market, dem Zusammenspiel zwischen reguliertem Bereich und Markt, den Einsatzbereichen der iMSys sowie den Auswirkungen auf Prozesse und Systeme und gibt Handlungsempfehlungen.

Individuelle Templates für Rekonstruktionen des linken Herzventrikels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Feder, Stefan; Falk, Volkmar; Gutberiet, Matthias; Bartz, Dirk

Bei krankhaften Vergrößerungen des linken Herzventrikels kann eine chirurgische Ventrikelrekonstruktion zur Verbesserung der Herzleistung beitragen. Die dabei erstellte Ventrikelgeometrie ist von entscheidender Bedeutung. Diese Studie befasst sich mit der computerbasierten Planung von individuellen Schablonen (Templates) für Ventrikelrekonstruktionen. Ziel ist es aus Cardio-CT-Daten, präoperativ, patientenindividuelle 3D-Modelle für Ventrikeltemplates zu erstellen. Hierfür wird aus CT-Daten der linksventrikuläre Blutpool segmentiert und daraus das Ventrikeltemplate modelliert. Dies geschieht anhand von zwei Kriterien: dem physiologischen Ventrikelfüllungsvolumen und der hämodynamisch günstigen ellipsoiden Form. Es konnten 20 3D-Templatemodelle mit einem durchschnittlichen Volumen von 144 ml erstellt werden. Die ellipsoide Form konnte durch manuelle Modellierung erreicht werden. Der Nachweis verbesserter Operationsergebnisse muss in nachfolgenden klinischen Studien erbracht werden.

Mercaptursäure und Nukleosidaddukt im Harn als Biomarker in 1-Hydroxymethylpyren-exponierten Ratten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ma, Lan

2002-01-01

1-Methylpyren (MP) ist hepatokanzerogen in neugeborenen männlichen Mäusen. Durch Hydroxylierung an der benzylischen Stelle und anschließende Sulfonierung wird MP zu DNA-reaktivem 1-Sulfooxymethylpyren (SMP) aktiviert. In der Ratte führt die Exposition des benzylischen Alkohols, 1-Hydroxymethylpyren (HMP), zur DNA-Adduktbildung in verschiedenen Geweben. Eventuelle Konsequenz der Toxifizierung ist die Ausscheidung entsprechender Mercaptursäure und Nukleosidaddukt im Harn, welche aufgrund ihrer Herkunft als Biomarker eignen könnten. In dieser Arbeit wird die Ausscheidung der Mercaptursäure und des N2-Desoxyguanosinadduktes in HMP-exponierten Ratten untersucht. Nach der Applikation von HMP bzw. MP wurden weniger als 1 % der Dosis als MPMA über Urin und Faeces ausgeschieden (0 - 48 h). Die Ausscheidung erfolgt hauptsächlich in den ersten 24 h nach der Applikation. MPdG konnte weder in Urin noch in Faeces der HMP-behandelten Tieren identifiziert werden. Nach direkter SMP-Applikation wurde MPdG nur in sehr geringe Menge (weniger als 0,9 ppm in 12 h) im Urin gefunden. Aufgrund der geringen Menge eignet sich MPdG nicht als Biomarker. MPMA dagegen, lässt sich analytisch gut erfassen. Es sollte daher untersucht werden, ob MPMA die Toxifizierung des HMP wiederspiegelt. Die Voraussetzung dafür ist die Kenntnisse über das Metabolismusmuster von HMP. Es wurde daher umfassende Untersuchungen zum Metabolismus des HMP durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass mehr als 80 % der Metaboiten in ihrer oxidierten Form (PCS, deren Glucuronsäure-Konjugate sowie phenolische Sulfatester der PCS) ausgeschieden wurden. Demnach spielt die Oxidation des HMP zu PCS eine sehr wichtige Rolle bei der Detoxifizierung und Ausscheidung von HMP. Ferne konnte nachgewiesen werden, dass die Enzyme Alkohol- und Aldehyd-Dehydrogenase an der Oxidation von HMP beteiligt waren. Die Inhibitoren Disulfiram und Ethanol der o. g. Enzyme wurde daher zur Modulation der Detoxifizierung in vivo eingesetzt. Die Veränderungen in der Toxifizierung von HMP zu SMP wurden durch die SMP-Konzentration im Plasma, die DNA-Addukthäufigkeit und die MPMA-Ausscheidung erfasst. Die Vorbehandlung von Disulfiram und Ethanol führte zu tendentielle Erhöhung der SMP-Konzentration im Plasma, DNA-Addukthäufigkeit in der Leber und die MPMA-Ausscheidung. Bemerkenswert ist jedoch, dass bereits eine Dosis von 0,2 g Ethanol/kg Körpermasse bereits zu statistisch signifikanten Erhöhungen der MPMA-Ausscheidung bei weiblichen Ratten. 1-Methylpyrene is hepatocarcinogenic in rodents. It is metabolized primarily to 1-hydroxymethylpyrene (HMP) by various cDNA-expressed rat and human cytochromes P450. HMP is activated to a highly reactive sulfuric acid ester, 1-sulfooxymethylpyrene (SMP), by sulphotransferases. In the rat, this activation pathway leads to the formation of DNA adducts in various tissues. Possible consequences of the toxification could be the excretion of the corresponding mercapturic acid and nucleosidadduct in urine and feces. Because of their origin, these substances should reflex the toxification process may be used as biomarkers. We investigate the excretion of 1-methylpyrenyl-mercapturic acid (MPMA) and the excretion of N2-(1-methylpyrenyl)-desoxyguanosin (MPdG) in urine and feces of HMP-treated rats. These studies showed that only a minor portion (< 1 %) of the administered dose of 1-HMP was excreted as mercapturic acid. MPdG could not be identified in urine and feces of HMP-treated rats. Treating rats with the active spieces sulfooxymethylpyrene, 0.9 ppm of the dose was found excreted within 12 h. I now investigated the alternative metabolic pathways of HMP. More than 50 % of the dose (administered intraperitoneally) was excreted as free 1-pyrenyl carboxylic acid and its glucuronic acid conjugate primarily in the urine. Other major urinary metabolites were phenolic sulpho conjugates of ring-oxidized 1-pyrenyl carboxylic acid (> 30 %). Minor metabolites were phenolic sulpho conjugates of HMP (< 5 %). The glucuronic acid conjugate of HMP was found in very small amounts. In total, > 80 % of the metabolites excreted were oxidized at the exocyclic carbon. This side-chain oxidation, probably catalyzed by alcohol and aldehyde dehydrogenases, appears to represent a detoxification pathway. Indeed, administration of ethanol shortly before the administration of HMP to rats increased the levels of SMP detected in blood, of DNA adducts formed in tissues and of mercapturic acid excreted. These effects were observed even at very low dose levels of ethanol (0.2 g per kg body weight). Similar effects were shown after administration of Disulfiram, an inhibitor of aldehyde dehydrogenase.

Der p 1-pulsed myeloid and plasmacytoid dendritic cells from house dust mite-sensitized allergic patients dysregulate the T cell response.

PubMed

Charbonnier, Anne-Sophie; Hammad, Hamida; Gosset, Philippe; Stewart, Geoffrey A; Alkan, Sefik; Tonnel, André-Bernard; Pestel, Joël

2003-01-01

Although reports suggest that dendritic cells (DC) are involved in the allergic reaction characterized by a T helper cell type 2 (Th2) profile, the role of myeloid (M-DC) and plasmacytoid DC (P-DC), controlling the balance Th1/Th2, remains unknown. Here, we showed that in Dermatophagoides pteronyssinus (Dpt)-sensitized allergic patients and in healthy donors, M-DC displayed a higher capacity to capture Der p 1, a major allergen of Dpt, than did P-DC. However, Der p 1-pulsed M-DC from healthy subjects overexpressed CD80 and secreted interleukin (IL)-10, whereas M-DC from allergic patients did not. In contrast, with Der p 1-pulsed P-DC from both groups, no increase in human leukocyte antigen-DR, CD80, and CD86 and no IL-10 secretion were detected. When cocultured with allogeneic naive CD4(+) T cells from healthy donors, Der p 1-pulsed M-DC from allergic patients favored a Th1 profile [interferon (IFN)-gamma(high)/IL-4(low)] and Der p 1-pulsed P-DC, a Th2 profile (IFN-gamma(low)/IL-4(high)). In healthy donors, no T cell polarization (IFN-gamma(low)/IL-4(low)) was induced by Der p 1-pulsed M-DC or P-DC, but in response to Der p 1-pulsed M-DC, T cells secreted IL-10. The neutralization of IL-10 produced by Der p 1-pulsed M-DC from healthy donors led to an inhibition of IL-10 production by T cells and a polarization toward a type 1. Thus, IL-10 produced by M-DC might be an essential mediator controlling the balance between tolerance and allergic status. In addition, P-DC could contribute to the steady state in healthy donors or to the development of a Th2 response in allergic donors.

Antibakterielle In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen veterinärmedizinisch relevante Keime klinischer Isolate von Hunden, Katzen und Pferden.

PubMed

Bismarck, Doris; Schneider, Marianne; Müller, Elisabeth

Einleitung: Ätherische Öle sind die Grundlage der Aromatherapie. Unter anderem wird ihnen eine antibakterielle Wirkung zugeschrieben. In dieser Studie sollte die In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen ein breites Spektrum veterinärmedizinisch relevanter Erreger getestet werden. Methoden: Die antibakterielle Aktivität von 16 ätherischen Ölen wurde mittels Agardiffusionstest bestimmt. Getestet wurden grampositive und gramnegative Erreger, die aus klinischen Isolaten von Hunden, Katzen und Pferden aus der veterinärmedizinischen Routinediagnostik stammten. Die Einteilung der Wirksamkeit in nicht, gering-, mittel- und hochgradig wirksam erfolgte anhand der Größe der Hemmhofradien des Bakterienwachstums. Ergebnisse: Generell zeigten sich sowohl grampositive als auch gramnegative Erreger empfindlich gegen einige der getesteten ätherischen Öle. Nicht nur gegen Staphylokokken, sondern auch gegen Methicillin-resistente Stämme der Staphylokokken wiesen die ätherischen Öle in vitro eine nicht zu vernachlässigende Wirkung auf. Pasteurella multocida stellte sich als eher sensibler Keim heraus, während Pseudomonas aeruginosa als vollkommen resistenter Keim eine Ausnahme bildete. Teebaum-, Oregano-, und Bergbohnenkrautöl waren die potentesten Öle. Zusätzlich zeigten sich bei den grampositiven Erregern Lemongrasöl und bei den gramnegativen Erregern Thymianöl als gut wirksam. Schlussfolgerung: Ätherische Öle verfügen in vitro über eine antibakterielle Aktivität gegen klinische Isolate von Hunden, Katzen und Pferden. Diese Studie bietet eine Grundlage für die Anwendung ätherischer Öle in der Veterinärmedizin. Es zeichneten sich Tendenzen im Wirkspektrum einzelner ätherischer Öle bzw. im Grad der Wirksamkeit ätherischer Öle hinsichtlich einzelner Erregerspezies ab, allerdings lässt sich keine sichere Vorhersage über ihre Wirksamkeit gegen einen spezifischen Keim eines individuellen Patienten treffen. Deswegen sollte vor einer Therapie mit ätherischen Ölen deren individuelle Wirksamkeit mittels Aromatogramm getestet werden. © 2017 The Author(s). Published by S. Karger GmbH, Freiburg.

Bioavailability of House Dust Mite Allergens in Sublingual Allergy Tablets Is Highly Dependent on the Formulation.

PubMed

Ohashi-Doi, Katsuyo; Kito, Hirokazu; Du, Weibin; Nakazawa, Hiroshi; Ipsen, Henrik; Gudmann, Pernille; Lund, Kaare

2017-01-01

In sublingual immunotherapy (SLIT), the immune system is addressed by solubilized allergen that interacts with immunocompetent cells of the oral mucosa, the efficiency of which is governed by 2 main factors of SLIT allergen bioavailability: the allergen concentration and the mucosal contact time. Recently, 3 house dust mite (HDM) SLIT tablets were developed that differ with regard to allergen content, nominal strength (maintenance doses: 6 SQ-HDM/10,000 Japanese Allergen Units [JAU], 12 SQ-HDM/ 20,000 JAU, and 300 IR/57,000 JAU), and formulation (freeze-dried/compressed). Here, the importance of the SLIT tablet formulation for HDM major allergen bioavailability is examined. The HDM major allergen content, tablet disintegration times, and allergen release kinetics were determined. Dissolution kinetics (allergen concentration vs. time) of Der f 1, Der p 1, and Der 2 were measured. Area under the curve (AUC) was used as a surrogate parameter for allergen bioavailability. The release of HDM major allergens from the freeze-dried tablets was complete after 30 s, while only partial release was achieved with the compressed tablets, even after prolonged dissolution. At 1 min, i.e., the recommended sublingual holding time for the freeze-dried tablets, the allergen bioavailability (AUC) of the compressed 300 IR/57,000 JAU tablet was 4.7-fold (Der f 1), 10.8-fold (Der p 1), and 23.6-fold (Der 2) lower than that of the freeze-dried 12 SQ-HDM/20,000 JAU tablet and similar to (Der f 1) and 5.3-fold (Der p 1) and 12.5-fold (Der 2) lower than that of the freeze-dried 6 SQ-HDM/10,000 JAU tablet. SLIT tablet allergen bioavailability depends highly on the tablet formulation. Only the fast-dissolving freeze-dried tablets provide maximal delivery of soluble allergens and achieve allergen concentrations that reflect the nominal tablet strengths within the recommended sublingual holding time. © 2017 S. Karger AG, Basel.

Application of the Multi-Doorway Continuum Shell Model to the Magnetic Dipole Strength Distribution in 58Ni

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Spangenberger, H.; Beck, F.; Richter, A.

The usual continuum shell model is extended so as to include a statistical treatment of multi-doorway processes. The total configuration space of the nuclear reaction problem is subdivided into the primary doorway states which are coupled by the initial excitation to the nuclear ground state and the secondary doorway states which represent the complicated nature of multi-step reactions. The latter are evaluated within the exciton model which gives the coupling widths between the various finestructure subspaces. This coupling is determined by a statistical factor related to the exciton model and a dynamical factor given by the interaction matrix elements of the interacting excitons. The whole structure defines the multi-doorway continuum shell model. In this work it is applied to the highly fragmented magnetic dipole strength in 58Ni observed in high resolution electron scattering.Translated AbstractAnwendung des Multi-Doorway-Kontinuum-Schalenmodells auf die Verteilung der magnetischen Dipolstärke von 58NiDas Kontinuum-Schalenmodell wurde so erweitert, daß auch statistische Multi-Doorway-Prozesse berücksichtigt werden können. Hierzu wird der Konfigurationsraum unterteilt in den Raum der primären Doorway-Zustände, die direkt aus dem Grundzustand angeregt werden, und den der sekundären Doorway-Zustände, die die komplizierte Struktur der Multi-Step-Reaktionen repräsentieren. Während die primären Doorway-Zustände inclusive ihrer Anregungen mittels üblicher Schalenmodellmethoden beschrieben werden können, werden die sekundären Doorway-Zustände sowie ihre verschiedenen Kopplungen im Rahmen des Exciton-Modells behandelt. Diese Kopplungen sind durch einen aus dem Exciton-Modell resultierenden Faktor sowie durch einen dynamischen Faktor bestimmt, der sich aus dem Matrixelement der wechselwirkenden Excitonen berechnet. Die Struktur der Kopplungen definiert das Multi-Doorway-Kontinuum-Schalenmodell, das hier auf die Beschreibung der stark fragmentierten magnetischen Dipolstärke in 58Ni angewendet wird.

Conjugation of nitrated acetaminophen to Der p1 amplifies peripheral blood monocyte response to Der p1.

PubMed

Thomas, Ryan G; Rivera Reyes, Brenda M; Gaston, Benjamin M; Rivera Acosta, Nelki B; Bederman, Ilya R; Smith, Laura A; Sutton, Morgan T; Wang, Benlian; Hunt, John F; Bonfield, Tracey L

2017-01-01

An association of acetaminophen use and asthma was observed in the International Study of Asthma and Allergies in Childhood study. However there are no clear mechanisms to explain an association between acetaminophen use and immunologic pathology. In acidic conditions like those in the stomach and inflamed airway, tyrosine residues are nitrated by nitrous and peroxynitrous acids. The resulting nitrotyrosine is structurally similar to 2,4-dinitrophenol and 2,4-dinitrochlorobenzene, known haptens that enhance immune responses by covalently binding proteins. Nitrated acetaminophen shares similar molecular structure. We hypothesized the acetaminophen phenol ring undergoes nitration under acidic conditions, producing 3-nitro-acetaminophen which augments allergic responses by acting as a hapten for environmental allergens. 3-nitro-acetaminophen was formed from acetaminophen in the presence of acidified nitrite, purified by high performance liquid chromatography, and assayed by gas-chromatography mass spectrometry. Purified 3-nitro-acetaminophen was reacted with Dermatophagoides pteronyssinus (Der p1) and analyzed by mass spectrometry to identify the modification site. Human peripheral blood mononuclear cells proliferation response was measured in response to 3-nitro-acetaminophen and to 3-nitro-acetaminophen-modified Der p1. Acetaminophen was modified by nitrous acid forming 3-nitro-acetaminophen over a range of different acidic conditions consistent with airway inflammation and stomach acidity. The Der p1 protein-hapten adduct creation was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry proteomics modifying cysteine 132. Peripheral blood mononuclear cells exposed to 3-nitro-acetaminophen-modified Der p1 had increased proliferation and cytokine production compared to acetaminophen and Der p1 alone (n = 7; p < 0.05). These data suggests 3-nitro-acetaminophen formation and reaction with Der p1 provides a mechanism by which stomach acid or infection-induced low airway pH in patients could enhance the allergic response to proteins such as Der p1.

Digital Transformation Canvas - Übersicht behalten und Handlungsfelder gestalten

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Köster, Michael; Mache, Tobias

Im Beitrag "Digital Transformation Canvas - Übersicht behalten und Handlungsfelder gestalten" wird zunächst grob auf die wesentlichen Herausforderungen, die mit der zunehmenden Digitalisierung einhergehen, eingegangen. Anschließend werden ausgewählte Konzepte des Business Transformation Management vorgestellt, die sich mit der grundlegenden Weiterentwicklung von Organisationen - wie es die Digitalisierung erfordert - auseinandersetzen. Eine detaillierte Einführung in die Methodik des Business Transformation Canvas, der sich mit den unterschiedlichsten Gestaltungsfeldern der Transformation auseinandersetzt und ein Framework für Transformationsprojekte darstellt, rundet den Beitrag ab. Er schließt mit einem Fazit und Ausblick.

Aufbau des humanoiden Roboters BART III

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Resetov, Dimitri; Pietsch, Björn; Gerth, Wilfried

Der vorliegende Beitrag präsentiert den humanoiden Roboter BART III, der am Institut für Regelungstechnik als eine robuste und erweiterbare Plattform für weiterführende Grundlagenforschung zur zweibeinigen Fortbewegung entwickelt wurde. Im Gegensatz zu den bisher am IRT genutzten Robotern BARt-UH und LISA besitzt der neue Roboter einen beweglichen Oberkörper mit einem Bauchgelenk und Armen. BART III besitzt insgesamt 19 aktive Freiheitsgrade, 12 davon im Unterkörper. Ein weiteres Merkmal des Roboters ist die im gesamten Körper verteilte Ansteuerelektronik, die neben der lokalen Motorregelung diverse sicherheitsrelevante Funktionen übernimmt.

Ökophysik: Plaudereien über das Leben auf dem Land, im Wasser und in der Luft

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nachtigall, W.

Prof. em. Dr. rer. nat. Werner Nachtigall, geb. 1934, war als Zoophysiologe und Biophysiker Leiter des Zoologischen Instituts der Universität des Saarlandes in Saarbrücken. In Forschung und Ausbildung hat er sich insbesondere mit Aspekten der Technischen Biologie und Bionik befasst und mit seinen Forschergruppen viele Basisdaten insbesondere zur Ökologie, Physiologie und Physik des Fliegens und Schwimmens aber auch zur Stabilität beispielsweise der Gräser erarbeitet. Lebewesen überraschen immer wieder durch ihre "Biodiversität", ihre hochspezifischen Ausgestaltungen und Anpassungen.

Konsistente Verknüpfung von Aktivitäts-, Sequenz- und Zustandsdiagrammen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebrecht, Lars; Lemmer, Karsten

Der folgende Beitrag stellt eine formale, generische Verhaltensstruktur und Semantik vor, die die Basis für die konsistente Verknüpfung der drei wichtigsten UML Verhaltensdiagramme bildet. Es wird gezeigt, wie sich das grobe und übersichtliche Verhalten in Aktivitätsdiagrammen, das detaillierte Schnittstellenverhalten in Sequenzdiagrammen und detaillierte Verhaltensmodelle in Zustandsdiagrammen mit Hilfe der Semantik konsistent miteinander verknüpfen lassen und die Inhalte der drei genannten Verhaltensdiagramme eindeutig miteinander in Beziehung gebracht werden können. Als Anwendungsbeispiel wird die komplexe, sicherheits- und echtzeitkritische zugseitige Komponente des Europäischen Leit- und Sicherungstechnik Systems (ETCS) verwendet.

Sternbilder und ihre Mythen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fasching, Gerhard

Die Sternbilder und die damit verbundenen Mythen helfen, sich am Sternenhimmel zurechtzufinden und vermitteln die Vielfalt der Bilder der Mythologie und der Sternsagen. Sternkarten und alte Kupferstiche aus dem Bestand der Österreichischen Nationalbibliothek zeigen, wie man sich in früheren Jahrhunderten den Sternenhimmel vorgestellt hat. Ausführliche Sachverzeichnisse mit über 3000 Suchbegriffen erleichtern den Zugang zu Stern- und Sternbildnamen und zur Mythologie. Die dritte, erweiterte Auflage gibt für die kommenden Jahrzehnte darüber Auskunft, wo und wann die Planeten aber auch Sternhaufen, Gasnebel und Galaxien am Himmel mühelos aufgefunden werden können.

Digitale Transformation, aber wie? - Von der Spielwiese zur Umsetzungsplanung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kaiser, Thomas

Es besteht wohl kaum Anlass zur Annahme, dass die seit Jahrzehnten etablierten Markt- und Technologiestrukturen der Energiewirtschaft sich nicht in einem radikalen Ablöseprozess mit Gewinnern und Verlierern befinden. Aber Vorsicht - vordergründig bereits verloren erscheinende Geschäftsmodelle erfahren im Zuge der Digitalisierung einerseits noch intensiveren Wettbewerbsdruck, können aber andererseits von diesem "technologischen Jungbrunnen" profitieren, um verlorenes Terrain zurückzugewinnen. Im folgenden Kapitel wird ein Managementzyklus aufgezeigt, der in Anlehnung an die bereits erfolgreiche Implementierung digitaler R/Evolutionen anderer Branchen aufzeigt, wie die Geschäftsleitung systematisch kostenbewusst und zielorientiert die Digitalisierung umsetzen kann.

Grundlagen und Grundbegriffe der Messtechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Es ist eine wesentliche Aufgabe der Messtechnik, technische Vorgänge quantitativ zu erfassen und anhand der gemessenen Größen Funktionsabläufe zu steuern. Als Beispiel sei ein Kraftwerk zur Energieerzeugung genannt, bei dem nur über die Messung von Temperaturen, Leistungen, Drücken und anderen Größen Aussagen über den momentanen Zustand möglich sind und bei Abweichungen vom Sollwert geeignete Eingriffe in das System erfolgen können. Damit eine eindeutige Kommunikation möglich wird, sind die in der Messtechnik verwendeten Begriffe, Messverfahren und Maßeinheiten in entsprechenden Normen oder Vorschriften festgelegt.

Network models for solving the problem of multicriterial adaptive optimization of investment projects control with several acceptable technologies

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Shorikov, A. F.; Butsenko, E. V.

2017-10-01

This paper discusses the problem of multicriterial adaptive optimization the control of investment projects in the presence of several technologies. On the basis of network modeling proposed a new economic and mathematical model and a method for solving the problem of multicriterial adaptive optimization the control of investment projects in the presence of several technologies. Network economic and mathematical modeling allows you to determine the optimal time and calendar schedule for the implementation of the investment project and serves as an instrument to increase the economic potential and competitiveness of the enterprise. On a meaningful practical example, the processes of forming network models are shown, including the definition of the sequence of actions of a particular investment projecting process, the network-based work schedules are constructed. The calculation of the parameters of network models is carried out. Optimal (critical) paths have been formed and the optimal time for implementing the chosen technologies of the investment project has been calculated. It also shows the selection of the optimal technology from a set of possible technologies for project implementation, taking into account the time and cost of the work. The proposed model and method for solving the problem of managing investment projects can serve as a basis for the development, creation and application of appropriate computer information systems to support the adoption of managerial decisions by business people.

Räumlich-statistische Charakterisierung der Hydrogeochemie einer BTEX-Grundwasserkontamination am Standort "RETZINA"/Zeitz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wachter, Thorsten; Dethlefsen, Frank; Gödeke, Stefan; Dahmke, Andreas

Kurzfassung Bei der Erkundung von Grundwasserschadensfällen werden gewöhnlich punktuell erhobene Messdaten über den betrachteten Aquifer interpoliert. Die Reichweite der Autokorrelation der Daten entscheidet dabei über Zulässigkeit und Qualität der Interpolation. Während auf regionalem Maßstab Daten vorliegen, gibt es nur sehr wenig Arbeiten über Korrelationslängen auf lokalem Maßstab. Diese Arbeit untersucht die Interpolationssicherheit am Beispiel der BTEX-Kontamination am Testfeld RETZINA in Zeitz anhand von Variogrammen und Krigingstandardabweichung. Als Datengrundlage dienten Analysenergebnisse aus über 50 Grundwassermessstellen und 180 Sedimentproben. Für Benzol, Methan, Sulfat und Alkalität genügte der mittlere Abstand der Probennahmepunkte von etwa 50 m für hinreichende Interpolationssicherheit, im Falle von gelöstem Eisen, gelöstem Mangan und Redoxpotenzial war die vorhandene Datendichte zu gering, für die Hauptionen, pH-Wert und elektr. Leitfähigkeit hätten bereits größere Probenabstände ausgereicht. Die Reichweiten der Autokorrelation im Sediment sind geringer als die Probennahmeabstände, weshalb die Messwerte der Eisen- und Schwefelbindungsformen nicht regionalisiert werden konnten. Die Ergebnisse sind hinsichtlich der Entwicklung von Probennahmestrategien von Bedeutung. Zur Verbesserung der Übertragbarkeit bedarf es noch ähnlicher Untersuchungen an weiteren Standorten. Investigation of sites with groundwater contamination usually involves interpolation of point-based results across the aquifer under consideration. The range of autocorrelation thereby decides whether the quality of interpolation will be sufficient. While there are investigations on the regional (km) scale, only a few publications exist for correlation lengths at a local (10s to 100s of m) scale. This study investigates the accuracy of interpolation at the example of the BTEX-contaminated aquifer in Zeitz by means of variogram analysis and interpretation of kriging standard deviation. Investigations are based upon analytical results from more than 50 groundwater wells and 180 sediment samples. In the case of benzene, methane, sulphate, and alkalinity, the given sample spacing of about 50 m provided sufficient accuracy of interpolation. For dissolved iron, dissolved manganese, and redox potential the results did not allow interpolation, while for the major ions, pH, and electrical conductivity a wider sampling distance would have been possible. The ranges of autocorrelation in the aquifer's solid phase proved to be smaller than the sampling distances. Therefore, results of iron and sulphur phases could not be regionalized. The results of this study are relevant for the development of sampling strategies and quality management. To improve transferability similar investigations should be done at other sites.

Smart EV Energy Management System to Support Grid Services

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Wang, Bin

Under smart grid scenarios, the advanced sensing and metering technologies have been applied to the legacy power grid to improve the system observability and the real-time situational awareness. Meanwhile, there is increasing amount of distributed energy resources (DERs), such as renewable generations, electric vehicles (EVs) and battery energy storage system (BESS), etc., being integrated into the power system. However, the integration of EVs, which can be modeled as controllable mobile energy devices, brings both challenges and opportunities to the grid planning and energy management, due to the intermittency of renewable generation, uncertainties of EV driver behaviors, etc. This dissertation aims to solve the real-time EV energy management problem in order to improve the overall grid efficiency, reliability and economics, using online and predictive optimization strategies. Most of the previous research on EV energy management strategies and algorithms are based on simplified models with unrealistic assumptions that the EV charging behaviors are perfectly known or following known distributions, such as the arriving time, leaving time and energy consumption values, etc. These approaches fail to obtain the optimal solutions in real-time because of the system uncertainties. Moreover, there is lack of data-driven strategy that performs online and predictive scheduling for EV charging behaviors under microgrid scenarios. Therefore, we develop an online predictive EV scheduling framework, considering uncertainties of renewable generation, building load and EV driver behaviors, etc., based on real-world data. A kernel-based estimator is developed to predict the charging session parameters in real-time with improved estimation accuracy. The efficacy of various optimization strategies that are supported by this framework, including valley-filling, cost reduction, event-based control, etc., has been demonstrated. In addition, the existing simulation-based approaches do not consider a variety of practical concerns of implementing such a smart EV energy management system, including the driver preferences, communication protocols, data models, and customized integration of existing standards to provide grid services. Therefore, this dissertation also solves these issues by designing and implementing a scalable system architecture to capture the user preferences, enable multi-layer communication and control, and finally improve the system reliability and interoperability.

Implantate im Mittelohrbereich - Teil 2 (Ergänzungen 2007)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stieve, M.; Lenarz, Thomas

In Deutschland leben ca. 12 Millionen Menschen, die an einer ein- oder beidseitigen Schwerhörigkeit leiden. Diese kann angeboren oder im Laufe des Lebens erworben sein. Klinisch und therapeutisch wichtig ist die Unterscheidung hinsichtlich des Schädigungsortes im Bereich des Mittelohres, d. h. eine Schalleitungsschwerhörigkeit, oder im Bereich des Innenohres, d. h. eine Schallempfindungsschwerhörigkeit, wobei hier der Schädigungsort auch am Hörnerven oder in den zentralen Hörabschnitten liegen kann. Therapeutisch lassen sich sowohl Schwerhörigkeiten im Bereich des Mittelohres als auch im Innenohr und sogar im Hirnstammbereich (Hirnstammimplantat) behandeln. 1,9 Millionen Schwerhörige haben eine Erkrankung im Mittelohrbereich, d. h. der Schall kann nur ungenügend auf das Innenohr übertragen werden. Die Ursache besteht meist in einer chronischen Mittelohrentzündung, die zu einer Zerstörung des Trommelfells und der Gehörknöchelchenkette geführt haben. Therapeutisch und damit als Prinzip der operativen Hörverbesserung steht primär der Verschluß des Trommelfells oder eine Rekonstruktion der Gehörknöchelchen. Mittelohroperationen werden mikrochirurgisch unter dem Operationsmikroskop durchgeführt, wobei zunächst durch eine sanierende Operation der Entzündungsprozeß entfernt wird und nach einer Ausheilungszeit die Gehörknöchelchenkette durch künstliche Prothesen rekonstruiert werden kann.

Liquid Biopsy zur Überwachung von Melanompatienten.

PubMed

Gaiser, Maria Rita; von Bubnoff, Nikolas; Gebhardt, Christoffer; Utikal, Jochen Sven

2018-04-01

In den letzten sechs Jahren wurden verschiedene innovative systemische Therapien zur Behandlung des metastasierten malignen Melanoms (MM) entwickelt. Die konventionelle Chemotherapie wurde durch neuartige Primärtherapien abgelöst, darunter systemische Immuntherapien (Anti-CTLA4- und Anti-PD1-Antikörper; Zulassung von Anti-PDL1-Antikörpern erwartet) und Therapien, die gegen bestimmte Mutationen gerichtet sind (BRAF, NRAS und c-KIT). Daher stehen die behandelnden Ärzte neuen Herausforderungen gegenüber, beispielsweise der Stratifizierung von Patienten für geeignete Behandlungen und der Überwachung von Langzeit-Respondern auf Progression. Folglich werden zuverlässige Methoden zur Überwachung von Krankheitsprogression oder Behandlungsresistenz benötigt. Lokalisierte und fortgeschrittene Krebserkrankungen können zur Bildung zirkulierender Tumorzellen und Tumor-DNA (ctDNA) führen, die sich in Proben von peripherem Blut nachweisen und quantifizieren lassen (Liquid Biopsy). Im Fall von Melanompatienten können die Ergebnisse von Liquid Biopsy als neuartige prädiktive Biomarker bei therapeutischen Entscheidungen hilfreich sein, insbesondere im Zusammenhang mit mutationsbasierten zielgerichteten Therapien. Die Herausforderungen bei der Anwendung der Liquid Biopsy beinhalten strikte Kriterien für den Phänotyp der zirkulierenden MM-Zellen oder ihrer Fragmente und die Instabilität von ctDNA im Blut. In diesem Übersichtsartikel diskutieren wir die Beschränkungen der Liquid Biopsy hinsichtlich ihrer Anwendung in der Routinediagnostik. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Prä- und perioperative Aspekte der Versorgung dermatochirurgischer Patienten.

PubMed

Müller, Cornelia S L; Hubner, Wakiko; Thieme-Ruffing, Sigrid; Pföhler, Claudia; Vogt, Thomas; Volk, Thomas; Gärtner, Barbara C; Bialas, Patric

2017-02-01

Die Dermatochirurgie nimmt hinsichtlich vieler Punkte eine Sonderstellung unter den operativen Fächern ein. Hierzu gehört in erster Linie die Tatsache, dass bis auf wenige Ausnahmen fast alle Eingriffe traditionell in Lokal- bzw. Regionalanästhesie und oft auch in räumlich-infrastruktureller Trennung von den großen Zentral-Operationssälen stattfinden können. Die peri- und postoperative Überwachung obliegt dabei dem dermatochirurgischen Operationsteam. Das sui generis kleinere OP-Team hat somit eine ganze Reihe perioperativer Notwendigkeiten zu beachten, um die sich in den "großen" chirurgischen Fächern eine Vielzahl verschiedener beteiligter Fachgruppen gemeinsam kümmern. Hierzu gehören neben Hygieneaspekten, Kenntnissen in der Überwachung der Patienten sowie dem Aspekt der surgical site infections auch Fragen zur postoperativen Schmerztherapie sowie detailliertes pharmakologisches Wissen über die zur Anwendung kommenden Lokalanästhetika und das Handling der damit assoziierten toxischen und allergischen Reaktionen. Eine interdisziplinäre Zusammenarbeit und Verantwortung für den Patienten ist notwendig und erfordert die Erarbeitung und Umsetzung qualitätsorientierter und evidenzbasierter Handlungsanweisungen, die im dermatochirurgischen OP-Setting meist weit über das eigentliche Fach hinausgehen. Ziel dieses Weiterbildungsartikels soll die komprimierte Darstellung der genannten fachübergreifenden Standpunkte bezüglich der wichtigsten perioperativen Aspekte sein. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Influence of van der Waals forces on increasing the strength and toughness in dynamic fracture of nanofibre networks: a peridynamic approach

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bobaru, F.

2007-07-01

The peridynamic method is used here to analyse the effect of van der Waals forces on the mechanical behaviour and strength and toughness properties of three-dimensional nanofibre networks under imposed stretch deformation. The peridynamic formulation allows for a natural inclusion of long-range forces (such as van der Waals forces) by considering all interactions as 'long-range'. We use van der Waals interactions only between different fibres and do not need to model individual atoms. Fracture is introduced at the microstructural (peridynamic bond) level for the microelastic type bonds, while van der Waals bonds can reform at any time. We conduct statistical studies to determine a certain volume element for which the network of randomly oriented fibres becomes quasi-isotropic and insensitive to statistical variations. This qualitative study shows that the presence of van der Waals interactions and of heterogeneities (sacrificial bonds) in the strength of the bonds at the crosslinks between fibres can help in increasing the strength and toughness of the nanofibre network. Two main mechanisms appear to control the deformation of nanofibre networks: fibre reorientation (caused by deformation and breakage) and fibre accretion (due to van der Waals interaction). Similarities to the observed toughness of polymer adhesive in the abalone shell composition are explained. The author would like to dedicate this work to the 60th anniversary of Professor Subrata Mukherjee.

Modified Van der Waals equation and law of corresponding states

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhong, Wei; Xiao, Changming; Zhu, Yongkai

2017-04-01

It is well known that the Van der Waals equation is a modification of the ideal gas law, yet it can be used to describe both gas and liquid, and some important messages can be obtained from this state equation. However, the Van der Waals equation is not a precise state equation, and it does not give a good description of the law of corresponding states. In this paper, we expand the Van der Waals equation into its Taylor's series form, and then modify the fourth order expansion by changing the constant Virial coefficients into their analogous ones. Via this way, a more precise result about the law of corresponding states has been obtained, and the law of corresponding states can then be expressed as: in terms of the reduced variables, all fluids should obey the same equation with the analogous Virial coefficients. In addition, the system of 3 He with quantum effects has also been taken into consideration with our modified Van der Waals equation, and it is found that, for a normal system without quantum effect, the modification on ideal gas law from the Van der Waals equation is more significant than the real case, however, for a system with quantum effect, this modification is less significant than the real case, thus a factor is introduced in this paper to weaken or strengthen the modification of the Van der Waals equation, respectively.

Tinea capitis: Erregerspektrum und Epidemiologie im zeitlichen Wandel.

PubMed

Ziegler, Wiebke; Lempert, Sigrid; Goebeler, Matthias; Kolb-Mäurer, Annette

2016-08-01

Die Tinea capitis ist die häufigste Dermatomykose des Kindesalters. Das Erregerprofil zeigt unterschiedliche geographische Verteilungsmuster und variiert im Laufe der Zeit. Zwischen 1990-2014 an der Würzburger Universitätsklinik für Dermatologie erhobene Daten von 150 Patienten mit mykologisch gesicherter Tinea capitis wurden hinsichtlich Alter, Geschlecht und Erregerspektrum analysiert und über zwei Zeiträume von jeweils 12,5 Jahren miteinander verglichen. Obwohl eine Tinea capitis am häufigsten bei Kindern der Altersgruppe zwischen 0 und 5 Jahren diagnostiziert wurde, lag der Anteil betroffener Erwachsener mit 16 % höher als bislang berichtet. Der zoophile Dermatophyt Microsporum canis konnte am häufigsten als Erreger der Tinea capitis identifiziert werden, jedoch war ein Anstieg von Infektionen mit den anthropophilen Pilzen Trichophyton tonsurans und Trichophyton rubrum zu verzeichnen. Tendenziell sank der Anteil zoophiler im Verhältnis zu den anthropophilen Erregern. Im zeitlichen Verlauf zeigte sich eine zunehmende Heterogenität des Erregerspektrums: Dermatophyten wie Trichophyton soudanense und Trichophyton violaceum, Trichophyton anamorph von Arthroderma benhamiae sowie Trichophyton schoenleinii und Microsporum audouinii konnten erstmalig bzw. nach langer Zeit wieder erneut isoliert werden. Wenngleich Microsporum-canis-Infektionen noch dominieren, sind zunehmend anthropophile Erreger nachzuweisen. Angesichts des unerwartet hohen Anteils von Erwachsenen sollte eine Tinea capitis in allen Altersgruppen differenzialdiagnostisch in Betracht gezogen werden. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

[Vegetarische und vegane Ernährung bei Kindern - Stand der Forschung und Forschungsbedarf].

PubMed

Keller, Markus; Müller, Stine

2016-01-01

Die Praxis vegetarischer Ernährungsformen ist in Deutschland im letzten Jahrzehnt deutlich angestiegen. Allerdings ist der Anteil vegetarischer und veganer Kinder dabei unbekannt. Studien mit Erwachsenen zeigen das präventive Potenzial, aber auch potenzielle Schwachstellen pflanzenbasierter Kostformen. Die Vorteile und Risiken einer vegetarischen bzw. veganen Ernährung im Kindesalter wurden bisher jedoch relativ selten untersucht. Außerdem lassen das unterschiedliche Alter der Kinder, das heterogene Studiendesign sowie die teilweise geringe Probandenzahl der Studien keine verbindlichen Aussagen zu. In dieser Übersichtsarbeit werden die Ergebnisse der wenigen Studien zu vegetarisch und vegan ernährten Kindern (< 12 Jahren) in Nordamerika und Europa zusammengefasst. Demnach lag die Zufuhr von Nahrungsenergie und Makronährstoffen vegetarischer und veganer Kinder meist näher an den Empfehlungen der Fachgesellschaften als die Ernährung gleichaltriger Mischkostkinder. Ebenso wiesen vegetarisch und vegan ernährte Kinder eine höhere Zufuhr von und bessere Versorgung mit verschiedenen Vitaminen und Mineralstoffen auf. Häufiger zeigten sich jedoch Defizite bei Vitamin B12, Zink, Kalzium, Eisen und Vitamin D. Das Wachstum und die Entwicklung vegetarisch und vegan ernährter Kinder entsprachen weitgehend den Referenzstandards, wobei sie dazu tendierten, leichter, schlanker und (< 5 Jahren) auch kleiner zu sein. Aufgrund der unzureichenden Studienlage besteht erheblicher Forschungsbedarf zu den Auswirkungen einer vegetarischen und veganen Ernährung im Kindesalter. © 2016 S. Karger GmbH, Freiburg.

Experimental Study of Turbulent Mixing and Selectivity of Competing Reactions

DTIC Science & Technology

1988-07-01

polymerization reactors ( Van der Molen et al., 1982). MIixing is also recognized as a key factor affecting overall performance of a combustor--both in terms...Eng. Sci., 28, 413 (1973). Van der Molen , T. J., A. Koenen, H. H. J. Oosterwijk, and H. Th. Van der Bend. "Effect of Process Conditions on Light-Off

Tokamak und Stellarator - zwei Wege zur Fusionsenergie: Fusionsforschung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Milch, Isabella

2006-07-01

Im Laufe der Fusionsforschung haben sich zwei Bautypen für ein zukünftiges Kraftwerk als besonders aussichtsreich erwiesen: Tokamak und Stellarator. Mit dem geplanten Tokamak-Experimentalreaktor ITER steht die internationale Fusionsforschung vor der Demonstration eines Energie liefernden Plasmas. Parallel soll die in Greifswald entstehende Forschungsanlage Wendelstein 7-X die Kraftwerkstauglichkeit des alternativen Bauprinzips der Stellaratoren zeigen.

Institute for Science Education. Institut fur die Padagogik der Naturwissenschaften an der Universitat Kiel. IPN Report-in-Brief 11. 3rd Edition.

ERIC Educational Resources Information Center

Blansdorf, Klaus, Ed.

The Institut fur die Padagogik der Naturwissenschaften (IPN) is the research institute for science education, with a national function in the Federal Republic of Germany. The IPN consists of biology education, chemistry education, physics education, educational science, research methodology/statistics, and administration/general services…

Reproductive success of farmed blue foxes.

PubMed

Ilukha, V A; Harri, M; Rekilä, T

1997-01-12

The aim of this study was to provide basic data for the different components of reproductive performance of blue foxes under farm conditions. The foxes were mated naturally and the perinatal mortality of cubs was carefully recorded. This data allowed the evaluation of the effect of females' age and differences between years, and the maternal and paternal components of reproductive success. Generally the results were similar for all four years of the study. Altogether 2047 females (84.8 % of the total) gave birth to 22 941 cubs, of which 5.9% were stillborn and 11.4% died before weaning. Only in a very few cases (1.3%) was it the whole litter that was lost, and more commonly, there were some cub losses in almost one-half of the litters (46.9%). Abnormal birth and abortion of a part of a litter contributed most to reproductive failure of the vixen. Infanticide played a minimal role as a cause of postnatal cub mortality (0.3%). Death of the vixen was extremely rare. One half of all parturitions were dated between May 14 and May 28 and May 8 and May 20, for primiparous and multiparous vixens, respectively. Thus the parturitions peaked 5 days earlier (p < 0.001, median test) for multiparous vixens. The litter size was smaller and cub losses were higher for primiparous vixens than for multiparous ones. With a few exceptions, the age of the father or date of birth did not affect litter size or cub mortality. Postnatal cub mortality (y, %) decreased with age of the cub (x, days) and can be described by a simple equation: y = 15.3 - 11.2 log x, r(2) = 0.933. Fractional cub mortality increased with increasing litter size. Despite being significant, this increase was modest in extent. Low h(2) -values were observed for litter size at birth. ZUSAMMENFASSUNG: Der Zweck dieser Untersuchung war es, Basisinformation über verschiedene Komponenten der Reproduktion bei farmgezüchteten Blaufüchsen zu gewinnen. Die Fähen wurden naturlich gepaart. Eine besondere Aufmerksamkeit wurde der perinatalen Jungsterblichkeit gewidmet. Im allgemeinen waren die Ergebnisse für alle vier Jahre der Untersuchung gleich. Insgesamt 2 047 Fähen (84.8% von) warfen 22 941 Jungen. Von diesen wurden 5.6% totgeboren, und 11.4% starben später. Nur sehr selten war der ganze Wurf verloren (1.3%), aber Verluste fanden fast in der Hälfte der Würfe (46.9%) statt. Abnormale Geburt und Abort waren die häufigsten Ursachen der Geburtsprobleme der Fähen. Nur sehr selten brachte die Fähe ihre Jungen um (0.3%). Ebenso selten war ein Tod der Fähe. Eine Hälfte der Geburten fanden zwischen 14 und 28 Mai, bei Jungfähen und zwischen 8 und 20 Mai bei älteren statt. Die Jungfähen hatten kleinere Würfe und höhere Jungverluste als die Altfähen, wobei die Rüden fast keinen Einfluß hatten. Die postnatale Jungsterblichkeit (y, %) nahm mit Alter der Jungen (x, Tage) rasch ab, und kann mit einer einfachen Gleichung dargestellt werden: y = 15.3 - 11.2 log x, r(2) = 0.933. Jungsterblichkeit nahm mit der Grösse des Wurfes zu. Diese Wirkung war statistisch significant, zwar klein in Quantität. Die Heritabilitätswerte (h(2) ) der Wurfgrösse waren klein. 1997 Blackwell Verlag GmbH.

Using Aerospace Technology To Design Orthopedic Implants

NASA Technical Reports Server (NTRS)

Saravanos, D. A.; Mraz, P. J.; Davy, D. T.

1996-01-01

Technology originally developed to optimize designs of composite-material aerospace structural components used to develop method for optimizing designs of orthopedic implants. Development effort focused on designing knee implants, long-term goal to develop method for optimizing designs of orthopedic implants in general.

Distributed Energy Generation Systems Based on Renewable Energy and Natural Gas Blending: New Business Models for Economic Incentives, Electricity Market Design and Regulatory Innovation

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nyangon, Joseph

Expansion of distributed energy resources (DERs) including solar photovoltaics, small- and medium-sized wind farms, gas-fired distributed generation, demand-side management, and energy storage poses significant complications to the design, operation, business model, and regulation of electricity systems. Using statistical regression analysis, this dissertation assesses if increased use of natural gas results in reduced renewable energy capacity, and if natural gas growth is correlated with increased or decreased non-fossil renewable fuels demand. System Generalized Method of Moments (System GMM) estimation of the dynamic relationship was performed on the indicators in the econometric model for the ten states with the fastest growth in solar generation capacity in the U.S. (e.g., California, North Carolina, Arizona, Nevada, New Jersey, Utah, Massachusetts, Georgia, Texas, and New York) to analyze the effect of natural gas on renewable energy diffusion and the ratio of fossil fuels increase for the period 2001-2016 to policy driven solar demand. The study identified ten major drivers of change in electricity systems, including growth in distributed energy generation systems such as intermittent renewable electricity and gas-fired distributed generation; flat to declining electricity demand growth; aging electricity infrastructure and investment gaps; proliferation of affordable information and communications technologies (e.g., advanced meters or interval meters), increasing innovations in data and system optimization; and greater customer engagement. In this ongoing electric power sector transformation, natural gas and fast-flexing renewable resources (mostly solar and wind energy) complement each other in several sectors of the economy. The dissertation concludes that natural gas has a positive impact on solar and wind energy development: a 1% rise in natural gas capacity produces 0.0304% increase in the share of renewable energy in the short-run (monthly) compared to the long-term effect estimated at 0.9696% (15-year period). Evidence from the main policy, environmental, and economic indicators for solar and wind-power development such as feed-in tariffs, state renewable portfolio standards, public benefits fund, net metering, interconnection standards, environmental quality, electricity import ratio, per-capita energy-related carbon dioxide emissions, average electricity price, per-capita real gross domestic product, and energy intensity are discussed and evaluated in detail in order to elucidate their effectiveness in supporting the utility industry transformation. The discussion is followed by a consideration of a plausible distributed utility framework that is tailored for major DERs development that has emerged in New York called Reforming the Energy Vision. This framework provides a conceptual base with which to imagine the utility of the future as well as a practical solution to study the potential of DERs in other states. The dissertation finds this grid and market modernization initiative has considerable influence and importance beyond New York in the development of a new market economy in which customer choice and distributed utilities are prominent.

Detection of Dermatophagoides farinae in the dust of air conditioning filters.

PubMed

Liu, Zhigang; Bai, Yu; Ji, Kunmei; Liu, Xiaoyu; Cai, Chengyu; Yu, Haiqiong; Li, Meng; Bao, Ying; Lian, Yuyin; Gao, Bo

2007-01-01

The allergenic dust mite species Dermatophagoides pteronyssinus and Dermatophagoides farinae generally inhabit warm moist environments. This study tested the hypothesis that these allergenic species may thrive in air conditioner filters. A year-long investigation of the dust mite population densities and species identities living in air conditioner filters in Shenzhen City in Southern China was performed. Additional data describing the levels of major dust mite allergen proteins from samples collected in July and August 2004 were analyzed. Genetic polymorphism analysis of Der f 1 and Der f 2 genes in the collected animals was also conducted. Our investigation revealed that larval dust mites started to grow in March, from which time their populations proceeded to steadily increase until reaching their population zenith in July and August. The dust mite populations decreased sharply in October and live dust mites were no longer observed in the winter. Among the mites collected in July and August, 30.1 and 25.8% were of the species D. farinae. The concentration of Der f 1 was 3.04 +/- 1.75 and 3.21 +/- 1.84 microg/g dust in July and August, respectively, and that of Der f 2 was 2.15 +/- 0.82 and 2.04 +/- 1.15 microg/g dust. Four types of Der f 1 and 5 types of Der f 2 cDNA sequences were cloned from collected Der f mites. Their sequences were highly homologous with those previously published in GenBank (No. AB034946.1 and No. AB195580.1). This research demonstrated that Der f allergens exist in the dust of air conditioner filters in this area.

Air-conditioner filters enriching dust mites allergen.

PubMed

Zhan, Xiaodong; Li, Chaopin; Xu, Haifeng; Xu, Pengfei; Zhu, Haibin; Diao, Jidong; Li, Na; Zhao, Beibei

2015-01-01

We detected the concentration of dust mites allergen (Der f1 & Der p1) in the air of different places before and after the starting of air-conditioners in Wuhu City, Anhui, China, and to discuss the relation between the dust mites allergen in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the air-conditioner filters in dining rooms, shopping malls, hotels and households respectively. Concentrations of dust mites major group allergen 1 (Der f 1, Der p1) were detected with enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentration of Der f1 in dining rooms, shopping malls, hotels and households was 1.52 μg/g, 1.24 μg/g, 1.31 μg/g and 1.46 μg/g respectively, and the concentration of Der p1 in above-mentioned places was 1.23 μg/g, 1.12 μg/g, 1.16 μg/g and 1.18 μg/g respectively. The concentration of Der f1 & Der p1 in air was higher after the air-conditioners starting one hours later, and the difference was significant (P<0.05, respectively). Additionally, dot-ELISA findings revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. The study concludes that air-conditioner filters can enrich dust mites major group allergen, and the allergens can induce asthma. The air-conditioner filters shall be cleaned or replaced regularly to prevent or reduce accumulation of the dust mites and its allergens.

Air-conditioner filters enriching dust mites allergen

PubMed Central

Zhan, Xiaodong; Li, Chaopin; Xu, Haifeng; Xu, Pengfei; Zhu, Haibin; Diao, Jidong; Li, Na; Zhao, Beibei

2015-01-01

We detected the concentration of dust mites allergen (Der f1 & Der p1) in the air of different places before and after the starting of air-conditioners in Wuhu City, Anhui, China, and to discuss the relation between the dust mites allergen in air-conditioner filters and the asthma attack. The dust samples were collected from the air-conditioner filters in dining rooms, shopping malls, hotels and households respectively. Concentrations of dust mites major group allergen 1 (Der f 1, Der p1) were detected with enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), and the dust mite immune activities were determined by dot-ELISA. The concentration of Der f1 in dining rooms, shopping malls, hotels and households was 1.52 μg/g, 1.24 μg/g, 1.31 μg/g and 1.46 μg/g respectively, and the concentration of Der p1 in above-mentioned places was 1.23 μg/g, 1.12 μg/g, 1.16 μg/g and 1.18 μg/g respectively. The concentration of Der f1 & Der p1 in air was higher after the air-conditioners starting one hours later, and the difference was significant (P<0.05, respectively). Additionally, dot-ELISA findings revealed that the allergen extracted from the dust was capable of reacting with IgE from the sera of asthma mice allergic to dust mites. The study concludes that air-conditioner filters can enrich dust mites major group allergen, and the allergens can induce asthma. The air-conditioner filters shall be cleaned or replaced regularly to prevent or reduce accumulation of the dust mites and its allergens. PMID:26064381

Asthmatic bronchial epithelium activated by the proteolytic allergen Der p 1 increases selective dendritic cell recruitment.

PubMed

Pichavant, Muriel; Charbonnier, Anne-Sophie; Taront, Solenne; Brichet, Anne; Wallaert, Benoît; Pestel, Joel; Tonnel, André-Bernard; Gosset, Philippe

2005-04-01

Airway dendritic cells (DCs) are crucial for allergen-induced sensitization and inflammation in allergic asthma. After allergen challenge, an increased number of DCs is observed in airway epithelium from patients with allergy. Because Der p 1, a cysteine protease allergen from Dermatophagoides pteronyssinus , induces chemokine production by bronchial epithelial cells (BECs), the purpose of this investigation was to evaluate the capacity of BEC exposed to Der p 1 to recruit DCs. Chemotactic activity of BEAS-2B, a bronchial epithelial cell line, and BECs from nonatopic controls and patients with allergic asthma was evaluated on the migration of precursors, immature and mature monocyte-derived DCs (MDDCs), and CD34 + -derived Langerhans cells (LCs). C-C chemokine ligand (CCL)-2, CCL5, and C-X-C chemokine ligand 10 production by BEAS-2B and BEC was increased after Der p 1 exposure, whereas the proenzyme proDer p 1 devoid of enzymatic activity had no effect. Der p 1 stimulation of BEAS-2B and BEC from both groups increased significantly the recruitment of MDDC precursors, depending on CCL2, CCL5, and C-X-C chemokine ligand 10 production. In a reconstituted polarized epithelium, apical application of Der p 1 enhanced MDDC precursor migration into the epithelial layer. Moreover, Der p 1 stimulation of BEC from patients with asthma but not from controls increased the migration of LC precursors, mainly dependent on CCL20 secretion. No migration of immature and mature DCs was observed. These data confirmed that BECs participate in the homeostasis of the DC network present within the bronchial epithelium through the secretion of chemokines. In allergic asthma, upregulation of CCL20 production induced LC recruitment, the role of which remains to be determined.

Effective allergen avoidance for reducing exposure to house dust mite allergens and improving disease management in adult atopic asthmatics.

PubMed

Tsurikisawa, Naomi; Saito, Akemi; Oshikata, Chiyako; Yasueda, Hiroshi; Akiyama, Kazuo

2016-10-01

We investigated the best strategy for adult asthmatics to avoid exposure to Dermatophagoides group (Der-1) allergens. Adult atopic asthmatics (n = 111) followed a 32-item checklist for avoiding Der-1 allergen exposure. Twenty-five patients were excluded through incomplete sampling; 50 remaining patients encased their pillows/futons/mattresses in microfine-fiber covers, 13 used vacuum cleaners with dust-mite-collection nozzles, and 23 acted as non-intervention controls. During August-October 2010 and August-October 2011, dust samples were collected in Petri dishes placed in bedrooms for 2 weeks and from mattresses/futons by using adhesive tape on one morning. A Der-1 level decrease was defined as a mean 2011 Der-1 level of <1 as a ratio of the 2010 level on tape or Petri dish samples. We analyzed the associations between Der-1 level change (by ELISA) and % weekly variability in peak expiratory flow (PEF) or fraction of exhaled nitric oxide (FeNO) after intervention. Der-1 levels decreased significantly in the covers group but not the vacuuming group. FeNO levels and PEF variability were unchanged in both groups. In patients whose Petri dish or tape samples showed decreased Der-1 levels, the % PEF variability was lower in 2011 than in 2010, but FeNO levels were unchanged. Three interventions (vacuuming all family members' mattress/futon surfaces at least weekly or after exposure of the futons to sunlight, and floor wiping before vacuuming), plus using covers, were the most effective management strategy in reducing Der-1 levels. This environmental and bedding maintenance program may help manage adult atopic asthma.

An epitope-specific DerG-PG70 LEAPS vaccine modulates T cell responses and suppresses arthritis progression in two related murine models of rheumatoid arthritis

PubMed Central

Mikecz, Katalin; Glant, Tibor T.; Markovics, Adrienn; Rosenthal, Kenneth S.; Kurko, Julia; Carambula, Roy E.; Cress, Steve; Steiner, Harold L.; Zimmerman, Daniel H.

2017-01-01

Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune joint disease maintained by aberrant immune responses involving CD4+ T helper (Th)1 and Th17 cells. In this study, we tested the therapeutic efficacy of Ligand Epitope Antigen Presentation System (LEAPS™) vaccines in two Th1 cell-driven mouse models of RA, cartilage proteoglycan (PG)-induced arthritis (PGIA) and PG G1-domain-induced arthritis (GIA). The immunodominant PG peptide PG70 was attached to a DerG or J immune cell binding peptide, and the DerG-PG70 and J-PG70 LEAPS vaccines were administered to the mice after the onset of PGIA or GIA symptoms. As indicated by significant decreases in visual and histopathological scores of arthritis, the DerG-PG70 vaccine inhibited disease progression in both PGIA and GIA, while the J-PG70 vaccine was ineffective. Splenic CD4+ cells from DerG-PG70-treated mice were diminished in Th1 and Th17 populations but enriched in Th2 and regulatory T (Treg) cells. In vitro spleen cell-secreted and serum cytokines from DerG-PG70-treated mice demonstrated a shift from a pro-inflammatory to an anti-inflammatory/regulatory profile. DerG-PG70 peptide tetramers preferentially bound to CD4+ T-cells of GIA spleen cells. We conclude that the DerG-PG70 vaccine (now designated CEL-4000) exerts its therapeutic effect by interacting with CD4+ cells, which results in an antigen-specific down-modulation of pathogenic T-cell responses in both the PGIA and GIA models of RA. Future studies will need to determine the potential of LEAPS vaccination to provide disease suppression in patients with RA. PMID:28583308

Statistical Learning of Origin-Specific Statically Optimal Individualized Treatment Rules

PubMed Central

van der Laan, Mark J.; Petersen, Maya L.

2008-01-01

Consider a longitudinal observational or controlled study in which one collects chronological data over time on a random sample of subjects. The time-dependent process one observes on each subject contains time-dependent covariates, time-dependent treatment actions, and an outcome process or single final outcome of interest. A statically optimal individualized treatment rule (as introduced in van der Laan et. al. (2005), Petersen et. al. (2007)) is a treatment rule which at any point in time conditions on a user-supplied subset of the past, computes the future static treatment regimen that maximizes a (conditional) mean future outcome of interest, and applies the first treatment action of the latter regimen. In particular, Petersen et. al. (2007) clarified that, in order to be statically optimal, an individualized treatment rule should not depend on the observed treatment mechanism. Petersen et. al. (2007) further developed estimators of statically optimal individualized treatment rules based on a past capturing all confounding of past treatment history on outcome. In practice, however, one typically wishes to find individualized treatment rules responding to a user-supplied subset of the complete observed history, which may not be sufficient to capture all confounding. The current article provides an important advance on Petersen et. al. (2007) by developing locally efficient double robust estimators of statically optimal individualized treatment rules responding to such a user-supplied subset of the past. However, failure to capture all confounding comes at a price; the static optimality of the resulting rules becomes origin-specific. We explain origin-specific static optimality, and discuss the practical importance of the proposed methodology. We further present the results of a data analysis in which we estimate a statically optimal rule for switching antiretroviral therapy among patients infected with resistant HIV virus. PMID:19122792

A Model for Determining Optimal Governance Structure in DoD Acquisition Projects in a Performance-Based Environment

DTIC Science & Technology

2011-03-09

task stability, technology application certainty, risk, and transaction-specific investments impact the selection of the optimal mode of governance...technology application certainty, risk, and transaction-specific investments impact the selection of the optimal mode of governance. Our model views...U.S. Defense Industry. The 1990s were a perfect storm of technological change, consolidation , budget downturns, environmental uncertainty, and the

Kraft-Wärmekopplung und Blockheiz-Kraftwerke BHKW

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zahoransky, Richard; Allelein, Hans-Josef; Bollin, Elmar; Oehler, Helmut; Schelling, Udo

Die thermischen Wirkungsgrade von Kraftwerken zur Stromerzeugung sind relativ gering. Beispielsweise erreichen moderne Kohlekraftwerke heute bis etwa 45 %, Gasturbinen maximal 40 % und Diesel-Motoren nicht über 50 %. Kombinations-Kraftwerke, Gas- und Dampfturbinen-Prozesse können an die 60 % thermischer Wirkungsgrad bei der Umwandlung der zugeführten Wärme in mechanische bzw. elektrische Energie erzielen. Ein ähnlich hoher Wert wird in Zukunft von den Brennstoffzellen erwartet. Der nicht in Arbeit umgewandelte Anteil der zugeführten Wärme fällt als Abwärme an und geht ungenutzt in die Umgebung. Ein Teil dieser Abwärme lässt sich durch entsprechende Installationen bei allen Kraftwerksprozessen zur Wassererwärmung oder zur Dampferzeugung für industrielle Zwecke nutzen. Für Heizzwecke genügt eine Temperatur der Abwärme von 60 %C bis 80 %C, während die Erzeugung von Industriedampf deutlich höhere Temperaturen voraussetzt.

Professionelles Learning Service Management an Hochschulen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baume, Matthias; Rathmayer, Sabine; Gergintchev, Ivan; Schulze, Elvira

Aufbauend auf den Großteils bereits geschaffenen eLearning Infrastrukturen für eine moderne Organisation stehen nahezu alle Hochschulen vor der Aufgabe, geeignete Lern- und Wissensmanagementkonzepte in Hinblick auf die Dienstgüte und den Anwenderbezug zu realisieren. Ein möglicher Lösungsansatz ist dabei die Entwicklung und Umsetzung eines Rahmenkonzeptes zur Verbesserung und Weiterentwicklung der Lehr-/Lernprozesse für Dozenten und Studenten am Beispiel bereits vorhandener und etablierter Service-Management-Konzepte. Übertragen auf die universitäre Organisation und Lehre, wäre ein derartiges Rahmenwerk zur Planung, Erbringung und Unterstützung von Lehr-/Lerndienstleistungen mit Einbezug der wichtigsten Lehr-/Lernprozesse ein dringend benötigter und fundamentaler Schritt hin zu einer schrittweisen Professionalisierung und Verbesserung der Hochschullehre. Der Beitrag erschließt eine Konzeptskizze für professionelles Learning Service Management an Hochschulen und gibt einen Ausblick auf die mögliche Vorgehensweise bei dessen Implementierung und Evaluierung.

Isotope separation by photodissociation of Van der Waal's molecules

DOEpatents

Lee, Yuan T.

1977-01-01

A method of separating isotopes based on the dissociation of a Van der Waal's complex. A beam of molecules of a Van der Waal's complex containing, as one partner of the complex, a molecular species in which an element is present in a plurality of isotopes is subjected to radiation from a source tuned to a frequency which will selectively excite vibrational motion by a vibrational transition or through electronic transition of those complexed molecules of the molecular species which contain a desired isotope. Since the Van der Waal's binding energy is much smaller than the excitational energy of vibrational motion, the thus excited Van der Waal's complex dissociate into molecular components enriched in the desired isotope. The recoil velocity associated with vibrational to translational and rotational relaxation will send the separated molecules away from the beam whereupon the product enriched in the desired isotope can be separated from the constituents of the beam.

Communication: Determining the structure of the N{sub 2}Ar van der Waals complex with laser-based channel-selected Coulomb explosion

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Wu, Chengyin, E-mail: cywu@pku.edu.cn; Liu, Yunquan; Gong, Qihuang

2014-04-14

We experimentally reconstructed the structure of the N{sub 2}Ar van der Waals complex with the technique of laser-based channel-selected Coulomb explosion imaging. The internuclear distance between the N{sub 2} center of mass and the Ar atom, i.e., the length of the van der Waals bond, was determined to be 3.88 Å from the two-body explosion channels. The angle between the van der Waals bond and the N{sub 2} principal axis was determined to be 90° from the three-body explosion channels. The reconstructed structure was contrasted with our high level ab initio calculations. The agreement demonstrated the potential application of laser-basedmore » Coulomb explosion in imaging transient molecular structure, particularly for floppy van der Waals complexes, whose structures remain difficult to be determined by conventional spectroscopic methods.« less

Radioimmunoassay of dermorphin-like peptides in mammalian and non-mammalian tissues.

PubMed

Negri, L; Melchiorri, P; Erspamer, G F; Erspamer, V

1981-01-01

A selective RIA for D-Ala2-Dermorphin (Der), a natural peptide extracted from amphibian skin, has been developed using an antibody raised in rabbits against Der which has been coupled to BSA through its phenolic hydroxyl groups of tyrosine residues with 2,4-Dichloro-6-methoxy-1,3,5-triazine. The cross-reactivity of this antibody with dermorphin analogs, C- and N-terminal fragments of dermorphin molecule, some opioid and gastrointestinal peptides was tested. Der-like immunoreactivity has been identified in tissue extracts of rats, frog and cephalopoda. Der-like peptides were purified by passing methanol extracts of the tissues through a Sephadex G25 column (16 x 100 cm) eluted with 0.1 M acetic acid at 4 degrees C. Der-like immunoreactivity from neural tissue of Dosidicus gigas, Eledone moscata, and rat brain showed a good agreement with an authentic sample of synthetic dermorphin.

NetCoDer: A Retransmission Mechanism for WSNs Based on Cooperative Relays and Network Coding

PubMed Central

Valle, Odilson T.; Montez, Carlos; Medeiros de Araujo, Gustavo; Vasques, Francisco; Moraes, Ricardo

2016-01-01

Some of the most difficult problems to deal with when using Wireless Sensor Networks (WSNs) are related to the unreliable nature of communication channels. In this context, the use of cooperative diversity techniques and the application of network coding concepts may be promising solutions to improve the communication reliability. In this paper, we propose the NetCoDer scheme to address this problem. Its design is based on merging cooperative diversity techniques and network coding concepts. We evaluate the effectiveness of the NetCoDer scheme through both an experimental setup with real WSN nodes and a simulation assessment, comparing NetCoDer performance against state-of-the-art TDMA-based (Time Division Multiple Access) retransmission techniques: BlockACK, Master/Slave and Redundant TDMA. The obtained results highlight that the proposed NetCoDer scheme clearly improves the network performance when compared with other retransmission techniques. PMID:27258280

Engineering Inertial and Primary-Frequency Response for Distributed Energy Resources: Preprint

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

We propose a framework to engineer synthetic-inertia and droop-control parameters for distributed energy resources (DERs) so that the system frequency in a network composed of DERs and synchronous generators conforms to prescribed transient and steady-state performance specifications. Our approach is grounded in a second-order lumped-parameter model that captures the dynamics of synchronous generators and frequency-responsive DERs endowed with inertial and droop control. A key feature of this reduced-order model is that its parameters can be related to those of the originating higher-order dynamical model. This allows one to systematically design the DER inertial and droop-control coefficients leveraging classical frequency-domain responsemore » characteristics of second-order systems. Time-domain simulations validate the accuracy of the model-reduction method and demonstrate how DER controllers can be designed to meet steady-state-regulation and transient-performance specifications.« less

Engineering Inertial and Primary-Frequency Response for Distributed Energy Resources

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Dall-Anese, Emiliano; Zhao, Changhong; Guggilam, Swaroop

We propose a framework to engineer synthetic-inertia and droop-control parameters for distributed energy resources (DERs) so that the system frequency in a network composed of DERs and synchronous generators conforms to prescribed transient and steady-state performance specifications. Our approach is grounded in a second-order lumped-parameter model that captures the dynamics of synchronous generators and frequency-responsive DERs endowed with inertial and droop control. A key feature of this reduced-order model is that its parameters can be related to those of the originating higherorder dynamical model. This allows one to systematically design the DER inertial and droop-control coefficients leveraging classical frequency-domain responsemore » characteristics of second-order systems. Time-domain simulations validate the accuracy of the model-reduction method and demonstrate how DER controllers can be designed to meet steady-state-regulation and transient-performance specifications.« less